WHAT DO YOU SEE versus WHAT WE SEE
Kosmiczna różnica pomiędzy tym, co możemy zobaczyć gołym okiem i tym, co widzi nasz inżynier, ekspert z zakresu badań nieniszczących metodami promieni rentgenowskich – tomografia przemysłowa CT & Xray oraz laminografia.
Wykonanie przez Smart Solutions badania minerałów metodą tomografii przemysłowej w projekcie badawczym wraz z Instytutem Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk, Ośrodek badawczy we Wrocławiu pozwoliło poznać tajemnicę cennych marsjańskich meteorytów.
Zaawansowana technologia mikrotomografii przemysłowej dała możliwość poznania tajemnicy tych niesamowitych próbek geologicznych. Wyniki badania pozwoliły określić strukturę próbki, prowadząc do określenia zawartości i składu minerałów.
Hidden… co wiadomo było przed wykonaniem badań mikrotomograficznych?
Te z pozoru zwykłe, niewielkich rozmiarów kamienie, jakiś czas temu zawitały do naszego Laboratorium w Katowicach, przywiezione przez pracowników Instytutu Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk, Ośrodek badawczy we Wrocławiu.
Są to dwie próbki meterorytów marsjańskich – NWA 5219 oraz NWA 13367, obie znalezione na obszarze północnej Afryki.
Skały te zostały wyrzucone z Marsa w przestrzeń kosmiczną przez uderzenia planetoid lub komet, a następnie po podróży przez Układ Słoneczny trafiły na Ziemię.
Ich marsjańskie pochodzenie określa się na podstawie składu chemicznego, izotopowego oraz inkluzji gazów o składzie odpowiadającym atmosferze Marsa.
Dotychczasowe badania lądowników Viking i Curiosity na Marsie pozwoliły określić proporcje izotopów argonu w atmosferze Czerwonej Planety planety. Okazały się one zgodne z inkluzjami w marsjańskich meteorytach znajdowanych na Ziemi.
Meteoryty marsjańskie to dotychczas jedyne próbki skał z tej planety na Ziemi, są one bardzo wartościowe dla planetologii, geologii planetarnej czy… górnictwa kosmicznego. Zanim dotrą do nas pierwsze próbki zebrane przez Misje Marsjańskie NASA to właśnie meteoryty z Marsa są jedynym i cennym zasobem naukowym, pozwalającym na odkrywanie historii geologicznej i zasobów Czerwonej Planety.
Dzięki technologii badań nieniszczących ndt metodą tomografii przemysłowej CT zajrzeliśmy do środka meteorytu marsjańskiego. Wykonane przez naszego eksperta mgr inż. Dominika Czachurę badanie struktury próbki metodą tomografii przemysłowej pomaga lepiej zrozumieć nasz wspólny dom Układ Słoneczny.
Visible...
Szergotyty są największą grupą meterytów marsjańskich. Ich skład mineralogiczny jest podobny w składzie do ziemskich maficznych (bazaltowych i oliwinowych szergotytów) lub ultramaficznych (lherzolitowy szergotyt) skał, ale są one często bogatsze w minerały rudne niż ich ziemskie odpowiedniki. W badaniu, w którym uczestniczyło Smart Solutions poddano analizie dwie próbki marsjańskich meterytów: NWA 5219 i NWA 13367, obie znalezione na obszarze północnej Afryki. Obie próbki w składzie mineralogicznym wykazały zawartość około 50% oliwinów, 40% piroksenów i od 5 do 10% maskelinitu. Na postawie tego właśnie składu zaklasyfikowano je jako marsjańskie odpowiedniki ziemskich perydotów z cechami struktury poikilitowej i intensywnymi spękaniami wynikającymi z siły impaktu i wieku próbek.
W badaniu wykorzystaliśmy obrazowanie metodą komputerowej tomografii przemysłowej CT. Próbki zeskanowaliśmy za pomocą posiadanego przez nas w Laboratorium mikrotomografu przemysłowego Nikon XTH 225 ST, wyposażonego w źródło rentgenowskie mikrofokus typu odbiciowego o minimalnej średnicy plamki (focal spot) 3 µm oraz detektor o wielkości aktywnego obszaru 43 x 43 cm i wielkości piksela 150 µm. Zastosowaliśmy napięcie źródła 160 kV i moc 10 W. Podczas obrotu próbek o 360° zarejestrowaliśmy serię 2860 projekcji 2D. Modele 3D zrekonstruowaliśmy z projekcji za pomocą oprogramowania CT Reconstruction Software.
Próbkę NWA 13367 zeskanowaliśmy nie w całości, lecz w wybranym obszarze i uzyskaliśmy wielkość woksela 7 µm. Próbka NWA 5219 została zeskanowana dwukrotnie: w całości z wielkością woksela 10 µm i w wybranym obszarze z wielkością woksela 3 µm. Uzyskane modele 3D nasz inżynier i ekspert zwizualizował i wykonał analizę w postaci przekrojów i widoków 3D, używając oprogramowania Volume Graphics VGSTUDIO MAX.
Skany wysokorozdzielcze wykonane przy użyciu tomografii komputerowej umożliwiły stworzenie trójwymiarowej mapy wystąpień minerałów nieprzezroczystych. Na ich podstawie oraz wykorzystując dane zgromadzone przez oprogramowanie określono zawartość minerałów nieprzezroczystych w próbce NWA 5219 na 0.68%. oraz na 0.53% w próbce NWA 13367. Obserwacje mikroskopowe wykazały, że większość minerałów nieprzezroczystych w próbkach stanowią tlenki Fe i Ti. Procentowa zawartość siarczków w obrębie minerałów nieprzezroczystych wynosi około 35% w szergotycie NWA 5219 oraz 20% w szergotycie NWA 13367. Procentowa zawartość tlenków w obrębie minerałów nieprzezroczytychi wynosi 65% i 80% odpowiednio w próbkach NWA 5219 i NWA 13367. Oszacowano, że stosunek zawartości tlenków i siarczków w obrębie minerałów nieprzezroczystych wynosi średnio 7:3.
Smart Solutions w ramach współpracy z wyższymi uczelniami, placówkami naukowymi i muzeami prowadzi szereg projektów podobnych do tego zaprezentowanego dzisiaj.
Jesteśmy dumni, że nasza pasja do metrologii i kompetencje naszych inżynierów pozwalają nam nie tylko wykonywać usługi dla biznesu, ale także brać udział w fascynujących i nietypowych pomiarach eksponatów muzealnych czy też naukowych w ramach naszego projektu ART MEETS SCIENCE.