Cho, Yuichiro and Böttger, Ute and Rull, Fernando and Hübers, Heinz-Wilhelm and Belenguer, Tomas and Börner, Anko and Buder, Maximilian and Bunduki, Yuri and Dietz, Enrico and Hagelschuer, Till and Kameda, Shingo and Kopp, Emanuel and Lieder, Matthias and Lopez-Reyes, Guillermo and Moral Inza, Andoni Gaizka and Mori, Shoki and Ogura, Jo Akino and Paproth, Carsten and Canora, Carlos Perez and Pertenais, Martin and Peter, Gisbert and Prieto-Ballesteros, Olga and Rockstein, Steve and Rodd-Routley, Selene and Rodriguez Perez, Pablo and Ryan, Conor and Santamaria, Pilar and Säuberlich, Thomas and Schrandt, Friedrich and Schröder, Susanne and Stangarone, Claudia and Ulamec, Stephan and Usui, Tomohiro and Weber, Iris and Westerdorff, Karsten and Yumoto, Koki (2021) In situ science on Phobos with the Raman spectrometer for MMX (RAX): preliminary design and feasibility of Raman meausrements. Earth, Planets and Space, 73 (232). Springer. doi: 10.1186/s40623-021-01496-z. ISSN 1343-8832.
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Abstract
Mineralogy is the key to understanding the origin of Phobos and its position in the evolution of the Solar System. In situ Raman spectroscopy on Phobos is an important tool to achieve the scientifc objectives of the Martian Moons eXploration (MMX) mission, and maximize the scientifc merit of the sample return by characterizing the mineral composition and heterogeneity of the surface of Phobos. Conducting in situ Raman spectroscopy in the harsh environment of Phobos requires a very sensitive, compact, lightweight, and robust instrument that can be carried by the compact MMX rover. In this context, the Raman spectrometer for MMX (i.e., RAX) is currently under development via international collaboration between teams from Japan, Germany, and Spain. To demonstrate the capability of a compact Raman system such as RAX, we built an instrument that reproduces the optical performance of the fight model using commercial of-the-shelf parts. Using this performance model, we measured mineral samples relevant to Phobos and Mars, such as anhydrous silicates, carbonates, and hydrous minerals. Our measurements indicate that such minerals can be accurately identifed using a RAX-like Raman spectrometer. We demonstrated a spectral resolution of approximately 10 cm−1, high enough to resolve the strongest olivine Raman bands at ~820 and ~850 cm−1, with highly sensitive Raman peak measurements (e.g., signal-to-noise ratios up to 100). These results strongly suggest that the RAX instrument will be capable of determining the minerals expected on the surface of Phobos, adding valuable information to address the question of the moon’s origin, heterogeneity, and circum-Mars material transport.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/187684/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | In situ science on Phobos with the Raman spectrometer for MMX (RAX): preliminary design and feasibility of Raman meausrements | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 19 December 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Earth, Planets and Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 73 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1186/s40623-021-01496-z | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Editors: |
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| Publisher: | Springer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1343-8832 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Raman spectroscopy, Raman spectrometer for MMX (RAX), Phobos, Mineralogy, In situ analysis, Sample return, Martian Moons eXploration (MMX) return, Martian Moons eXploration (MMX | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R EW - Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Project MMX - SystEng, Ops + Science | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Berlin-Adlershof , Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Optical Sensor Systems Institute of Optical Sensor Systems > Real-Time Data Processing Institute of Optical Sensor Systems > Space Instruments Institute of Optical Sensor Systems > Terahertz and Laser Spectroscopy Space Operations and Astronaut Training > User center for space experiments (MUSC) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Herrmann, Astrid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 28 Jul 2022 11:32 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 20 Mar 2026 10:13 |
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