Remote Raman spectroscopy for planetary exploration: A review

Applied Spectroscopy

Volumn 66, Issue 2, 2012, Pages 137-150

  Angel, S Michael ^a   Gomer, Nathaniel R ^a   Sharma, Shiv K ^b   McKay, Chris ^c   Ames, Nasa ^c  

^a UNIVERSITY OF SOUTH CAROLINA   (United States)

^b UNIVERSITY OF HAWAII   (United States)

^c MS 245 3 ^*  (United States)

Author keywords

Astrobiology; Astrospectroscopy; Enceladus; Europa; Laser induced breakdown spectroscopy; Laser induced fluorescence; LIBS; LIF; Planetary Raman; Standoff Raman

Indexed keywords

ASTROSPECTROSCOPY; ENCELADUS; EUROPA; LASER INDUCED FLUORESCENCE; LIBS; LIF; PLANETARY RAMAN; STANDOFF RAMAN;

ASTROBIOLOGY; ATOMIC EMISSION SPECTROSCOPY; RAMAN SCATTERING; RAMAN SPECTROSCOPY;

INTERPLANETARY SPACECRAFT;

EID: 84863395281     PISSN: 00037028     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1366/11-06535     Document Type: Review

References (85)

1. A. Wang, B. L. Jolliff, and L. A. Haskin, J. Geophys. Res.-Planets, 100, 21189 (1995).
2. L. A. Haskin, A. Wang, K. M. Rockow, B. L. Jolliff, R. L. Korotev, and K. M. Viskupic, J. Geophys. Res. 102, 19293 (1997).
3. S. K. Sharma, S. Ismail, S. M. Angel, P. G. Lucy, C. P. McKay, A. K. Misra, P. J. Mouginis-Mark, H. Newsom, U. N. Singh, and G. J. Taylor, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 5660, 128 (2004).
4. S. M. Clegg, J. E. Barefield, R. C. Wiens, C. R. Quick, S. K. Sharma, A. K. Misra, M. D. Dyar, M. C. McCanta, and L. Elkins-Tanton, Workshop on Venus Geochemistry: Progress, Prospects, and New Missions February 26-27, 2009, (Gilruth Center, NASA Johnson Space Center, Houston, TX, 2009).
5. S. Sharma, A. K. Misra, and T. Acosta, Phil. Trans. R. Soc. A 368, 3167 (2010).
6. S. K. Sharma, S. M. Angel, M. Ghosh, H. W. Hubble, and P. G. Lucey, Appl. Spectrosc. 56, 699 (2002).
7. S. K. Sharma, P. G. Lucey, M. Ghosh, H. W. Hubble, and K. A. Horton, Spectrochim. Acta, Part 59, 2391 (2003).
8. A. K. Misra, S. K. Sharma, C. H. Chio, P. G. Lucey, and B. Lienert, Spectrochim. Acta, Part A 61, 2281 (2005).
9. S. K. Sharma, Spectrochim. Acta, Part A 68, 1008 (2007).
10. C. V. Raman, Nature 121, 69 (1928).
11. S. K. Sharma, Vib. Spectra Struct. 17B, 513 (1989).
12. A. Wang, J. Han, L. Guo, J. Yu, and P. Zeng, Appl. Spectrosc. 48, 959 (1994).
13. I. A. Degen and G. A. Newman, Spectrochim. Acta, Part A 49, 859 (1993).
14. P. F. McMillan and A. M. Hofmeister, Rev. Miner. 18, 103 (1988).
15. K. Nakamoto, Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds (John Wiley and Sons, New York. 1997), 5th ed.
16. R. W. Gauldie, S. K. Sharma, and E. Volk, Comp. Biochem. Physiol. 119A, 753 (1997).
17. S. K. Sharma and J. P. Urmos, Microbeam Analysis (San Francisco Press Inc, San Francisco, CA, 1987), pp. 133-136.
18. M. J. Taylor and E. Whalley, J. Chem. Phys. 40, 1660 (1964).
19. H. C. Cynn, S. Boone, A. Koumvakalis, M. Nicol, and D. J. Stevenson, Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. 19, 433 (1989).
20. J. P. Devlin, J. Chem. Phys. 90, 1322 (1989).
21. F. Pauer and J. Kipfstuhl, Geophys. Res. Lett. 22, 969 (1995).
22. S. K. Sharma, A. K. Misra, and B. Sharma, Spectrochim. Acta, Part A 61, 2404 (2005).
23. J. Cooney in Proceedings of the Symposium on Electromagnetic Sensing of the Earth from Satellites, R. Zirkind, Ed. (Polytechnic P., Brooklyn, NY, 1965), p. 1.
24. T. Hirschfeld, S. Klainer, and R. Burton, in Proceedings of the Electrooptical Systems Design Symposium, K. A. Kopetzsky, Ed. (Industrial and Scientific Conference Management, Chicago. IL, 1970), p. 418.
25. T. Hirschfeld, E. R. Schildkraut, H. Tannenbaum, and D. Tannenbaum, Appl. Phys. Lett. 22, 38 (1973).
26. T. Hirschfeld, Appl. Opt. 13, 1435 (1974).
27. S. M. Angel and T. J. Kulp, Appl. Spectrosc. 46, 1085 (1992).
28. J. C. Carter, S. M. Angel, M. Lawrence- Snyder, J. Scaffidi, R. E. Whipple, and J. G. Reynolds, Appl. Spectrosc. 59, 769 (2005).
29. S. K. Sharma, A. K. Misra, P. G. Lucey, S. M. Angel, and C. P. McKay, Appl. Spectrosc. 60, 871 2006).
30. T. Chen, J. M. J. Madey, S. K. Sharma, and B. Lienert, Appl. Spectrosc. 61, 624 (2007).
31. M. Wu, M. Ray, K. H. Fung, M. W. Ruckman, D. Harder, and A. J. Sedlacek III, Appl. Spectrosc. 54, 800 (2000).
32. J. C. Carter, J. Scaffidi, S. Burnett, B. Vasser, S. K. Sharma, and S. M. Angel, Spectrochim. Acta, Part A 61, 2288 (2005).
33. V. Klein, J. Popp, N. Tarcea, M. Schmitt, W. Kiefer, S. Hofer, T. Stuffler, M. Hilchenbach, D. Doyle, and M. Dieckmann, J. Raman Spectrosc. 35, 433 (2004).
34. A. J. Hobro and B. Lendl, TrAC, Trends Anal. Chem. 28, 1235 (2009).
35. B. J. Bozlee, A.K. Misra, and S. Sharma, Spectrochim. Acta, Part A 61, 2342 (2005).
36. A. K. Misra, S. K. Sharma, and P. G. Lucey, Appl. Spectrosc. 60, 223 (2006).
37. M. Gaft and L. Nagli, Opt. Mater. 30, 1739 (2008).
38. I. Johansson, S. Wallin, M. Nordberg, and H. Ostmark, Propellants Explos. Protech. 34, 297 (2009).
39. J. N. Porter, C. E. Helsley, S. K. Sharma, A. K. Misra, D. E. Bates, and B. R. Lienart, J. Raman Spectrosc., doi: 10.1002/jrs.2998 (2011).
40. J. D. Stopar, P. G. Lucey, S. K. Sharma, A. K. Misra, and H. W. Hubble, Spectrochim. Acta, Part A 61, 2315 (2005).
41. S. K. Sharma, A. K. Misra, S. M. Clegg, J. E. Barefield, R. C. Wiens, T. E. Acosta, and D. E. Bates, Spectrochim. Acta, Part A 80, 75 (2011).
42. C. B. Dreyer and G. S. Mungas, Lunar and Planetary Science XXXVIII, 2307 (2007).
43. A. Ellery and D. W.-Williams, Astrobiology 3, 565 (2003).
44. A. Wang, J. J. Freeman, B. L. Jolliff, and I-M. Chou, Geochim. Cosmochim. Acta. 70, 6118 (2006).
45. S. K. Sharma, A. K. Misra, P. G. Lucey, R. C. Wiens, and S. M. Clegg, Spectrochim. Acta, Part A 68, 1036 (2007).
46. F. Rull, A. Vegas, A. Sansano, and P. Sobron, Spectrochim. Acta, Part A 80, 148 (2011).
47. H. G. M. Edwards and J. Jehlicka, Phil. Trans. R. Soc. A 368, 3099 (2010).
48. S. E. Jorge-Villar and H. G. M. Edwards, Phil. Trans. R. Soc. A 368, 3127 (2010).
49. H. G. M. Edwards, P. Vandenabeele, S. E. Jorge-Villar, E. A. Carter, F. Rull Perez, and M. D. Hargreaves, Spectrochim. Acta, Part A68, 1133 (2007).
50. A. Wang, B. L. Jolliff, and L.A. Haskin, J. Geophys. Res. 104, 8509 (1999).
51. T. F. Cooney, E. R. D. Scott, A. N. Krot, S. K. Sharma, and A. Yamaguchi, Am. Mineral. 84, 1569 (1999).
52. A. Wang, K. Kuebler, B. Jolliff, and A. L. Haskin, J. Raman Spectrosc. 35, 504 (2004).
53. P. Mahaffy, C. R. Webster, M. Cabane, and P. G. Conrad, Space Science Reviews, paper in press (2012).
54. R. C. Wiens, S. Maurice, B. Barraclough, and M. Saccoccio, Space Science Reviews, paper in press (2012).
55. A. Wang, L. A. Haskin, A. L. Lane, T. J. Wdowiak, S. W. Squyres, R. J. Wilson, L. E. Hovland, K. S. Manatt, N. Raouf, and C. D. Smith, J. Geophys. Res. 108, 5005 (2003).
56. A. Wang, L. A. Haskin, and E. Cortez, Appl. Spectrosc. 52, 477 (1998).
57. V. I. Moroz, Adv. Space Res. 29, 215 (2002).
58. Z. C. Ling, A. Wang, and B. L. Jolliff, Icarus, 211, 101 (2011).
59. M. H. Carr, M. J. S. Belton, C. R. Chapman, M. E. Davies, and P. Geissler, Nature, 391, 363 (1998).
60. R. T. Pappalardo, M. J. S. Belton, H. H. Breneman, M. H. Carr, and C. R. Chapman, J. Geophys. Res. 104, 24015 (1999).
61. M. G. Kivelson, K. K. Khurana, C. T. Russell, M. Volwerk, R. J. Walker, and C. Zimmer, Science 289, 1340 (2000).
62. C. F. Chyba and C. B. Phillips, Proc. Natl Acad. Sci. USA 98, 801 (2001).
63. C. C. Porco, P. Helfenstein, P. C. Thomas, A. P. Ingersoll, and J. Wisdom, Science 311, 1393 (2006).
64. J. H. Waite Jr., M. R. Combi, W. H. Ip, T. E. Cravens, and R. L. McNutt, Jr., Science 311, 1419 (2006).
65. J. H. Waite, Jr., W. S. Lewis, B. A. Magee, J. I. Lunine, and W. B. McKinnon, Nature, 460, 487 (2009).
66. C. P. McKay, C. C. Porco, T. Altheide, W. L. Davis, and T. A. Kral, Astrobiology, 8, 909 (2008).
67. J. L. Bada, P. Ehrenfreund, F. Grunthaner, D. Blaney, and M. Coleman, Space Sci. Rev. 135, 269 (2008).
68. A. L. Jenkins, R. A. Larsen, and T.B. Williams, Spectrochim. Acta, Part A 61, 1585 (2005).
69. Z. C. Ling and A. Wang, Icarus 209, 422 (2010).
70. W. G. Kong, A. Wang, J. J. Freema, and P. Sobron, J. Raman Spectrosc. 42, 1120 (2011).
71. J. J. Freeman, A. Wang, K. E. Kuebler, B. L. Jolliff, and L. A. Haskin, Can. Miner. 46, 1477 (2008).
72. K. E. Kuebler, B. L. Jolliff, A. Wang, and L. A. Haskin, Geochim. Cosmochim. Acta 70, 6118 (2006).
73. P. Sobron, A. Sanz, T. Acosta, and F. Rull, Spectrochim. Acta, Part A 71, 1678 (2009).
74. S. K. Sharma, A. K. Misra, T. E. Acosta, P. G. Lucey, and M. N. Abedin, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 7691, 76910F/1 (2010).
75. F. Rull and J. Martinez-Frias, Phil. Trans. R. Soc. A. 368, 3145 (2010).
76. A. K. Misra, S. K. Sharma, T. E. Acosta, and D. E. Bates, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 8032, 24 (2011).
77. S. E. Villar and H. G. M. Edwards, Anal. Bioanal. Chem. 384, 100 (2006).
78. S. E. Jorge-Villar and H. G. M. Edwards, Int. J. Astrobiol. 3, 165 (2004).
79. L. A. Nafie, G. S. Yu, and T. B. Freedman, Vib. Spectrosc. 8, 231 (1995).
80. A. Culka, J. Jehlicka, and H. G. M. Edwards, Spectrochim. Acta, Part A 77, 978 (2010).
81. T. Varnali and H. G. M. Edwards, Phil. Trans. R. Soc. A 368, 3193 (2010).
82. C. P. Marshall and A. O. Marshall, Phil. Trans. R. Soc. A 368, 3137 (2010).
83. C. S. Garcia, M. N. Abedin, S. Ismail, S. K. Sharma, A. K. Misra, T. Nyugen, and H. Elsayed-Ali, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 7312, 731210 (2009).
84. R. C. Wiens, S. K. Sharma, J. Thompson, A. Misra, and P. G. Lucey, Spectrochim. Acta, Part A 61, 2324 (2005).
85. T. Hirschfeld and B. Chase, Appl. Spectrosc. 40, 133 (1986).