Combined Spectroscopic Analysis of Terrestrial Analogs from a Simulated Astronaut Mission Using the Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) Raman Sensor: Implications for Mars
Notice bibliographique
Résumé
One of the primary objectives of planetary exploration is the search for signs of life (past, present, or future). Formulating an understanding of the geochemical processes on planetary bodies may allow us to define the precursors for biological processes, thus providing insight into the evolution of past life on Earth and other planets, and perhaps a projection into future biological processes. Several techniques have emerged for detecting biomarker signals on an atomic or molecular level, including laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), Raman spectroscopy, laser-induced fluorescence (LIF) spectroscopy, and attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR FT-IR) spectroscopy, each of which addresses complementary aspects of the elemental composition, mineralogy, and organic characterization of a sample. However, given the technical challenges inherent to planetary exploration, having a sound understanding of the data provided from these technologies, and how the inferred insights may be used synergistically is critical for mission success. In this work, we present an in-depth characterization of a set of samples collected during a 28-day Mars analog mission conducted by the Austrian Space Forum in the Dhofar region of Oman. The samples were obtained under high-fidelity spaceflight conditions and by considering the geological context of the test site. The specimens were analyzed using the LIBS-Raman sensor, a prototype instrument for future exploration of Mars. We present the elemental quantification of the samples obtained from LIBS using a previously developed linear mixture model and validated using scanning electron microscopy energy dispersive spectroscopy. Moreover, we provide a full mineral characterization obtained using ultraviolet Raman spectroscopy and LIF, which was verified through ATR FT-IR. Lastly, we present possible discrimination of organics in the samples using LIF and time-resolved LIF. Each of these methods yields accurate results, with low errors in their predictive capabilities of LIBS (median relative error ranging from 4.5% to 16.2%), and degree of richness in subsequent inferences to geochemical and potential biochemical processes of the samples. The existence of such methods of inference and our ability to understand the limitations thereof is crucial for future planetary missions, not only to Mars and Moon but also for future exoplanetary exploration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».