Schröder, Susanne and Seel, Fabian and Dietz, Enrico and Frohmann, Sven and Hansen, Peder Bagge and Lehner, Peter and Fonseca Prince, Andre and Sakagami, Ryo and Vodermayer, Bernhard and Wedler, Armin and Börner, Anko and Hübers, Heinz-Wilhelm (2024) A Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) Instrument for In-Situ Exploration with the DLR Lightweight Rover Unit (LRU). Applied Sciences, 14 (6), p. 2467. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/app14062467. ISSN 2076-3417.
PDF
- Published version
11MB |
Official URL: https://www.mdpi.com/2076-3417/14/6/2467
Abstract
In the framework of the Helmholtz ARCHES project, a multitude of robots, including rovers and drones, were prepared for the autonomous exploration of a test site at the foothills of Mt. Etna, Sicily--a terrain resembling extraterrestrial locations such as the Moon. To expand the suite of tools and sensors available for the exploration and investigation of the test site, we developed a laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) instrument for the geochemical analysis of local geological samples. In alignment with the mission scenario, this instrument is housed in a modular payload box that can be attached to the robotic arm of the Lightweight Rover Unit 2 (LRU2), allowing the rover to use the instrument autonomously in the field. A compact Nd:YAG laser is utilized for material ablation, generating a micro-plasma that is subsequently analyzed with a small fiber-coupled spectrometer. A single-board computer controls the LIBS hardware components for data acquisition. In this study, we provide details of the ARCHES LIBS instrument implementation, report on preceding laboratory tests where the LRU2 operated the LIBS module for the first time, and showcase the results obtained during the successful ARCHES space analogue demonstration mission campaign in summer 2022 in Sicily.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/204022/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | A Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) Instrument for In-Situ Exploration with the DLR Lightweight Rover Unit (LRU) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date: | 14 March 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Applied Sciences | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.3390/app14062467 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | p. 2467 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2076-3417 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | LIBS, spectroscopy, in-situ analysis, geochemical analysis, elemental analysis, exploration, robotic exploration, robotics, solar system, field test | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Robotics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R RO - Robotics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - OptoRob, R - OptoRob [RO] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Optical Sensor Systems Institute of Optical Sensor Systems > In-Situ Sensing Institute of Robotics and Mechatronics (since 2013) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Schröder, Susanne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 29 Apr 2024 09:36 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 29 Apr 2024 09:36 |
Repository Staff Only: item control page