Patrick Gasda este cercetător în cadrul grupului Space Science and Applications din cadrul Laboratorului Național Los Alamos. În calitate de membru al echipei OrganiCam, el lucrează cu liderul echipei, Roger Wiens, pentru a studia geochimia și astrobiologia Europei. Faza de concept a OrganiCam este finanțată de programul de cercetare și dezvoltare dirijată de laborator. Gasda a contribuit cu acest articol la emisiunea Expert Voices de pe Space.com: Op-Ed & Insights.
În absența dezamăgitoare a unor mici extratereștrii verzi pe unul dintre sateliții lui Jupiter sau a unei civilizații care să construiască canale pe Marte, vânătoarea de viață dincolo de Pământ ne întinde probele științifice și tehnologice până la limită. Dacă vom găsi viață acolo, aceasta va fi minusculă, la scară moleculară.
După o lansare reușită la sfârșitul lunii iulie, roverul Perseverance al NASA navighează în liniște prin spațiu în călătoria sa de șapte luni către Marte, unde va cerceta craterul Jezero în căutarea unor dovezi de locuibilitate și viață. În acest interludiu pașnic înainte de aterizarea roverului pe Planeta Roșie la începutul anului viitor, avem timp să ne gândim la viitoarele misiuni de căutare a vieții pe alte corpuri planetare din sistemul solar.
Relaționat: 6 cele mai probabile 6 locuri pentru viață extraterestră în sistemul solar
Aceste misiuni vor vâna molecule organice biologice, blocurile de construcție pe bază de carbon care alcătuiesc toate ființele vii pe care le cunoaștem. Asta pentru că, dacă în cele din urmă vom găsi viață – sau dovezi ale vieții din trecut – pe Marte sau în altă parte, nu va fi vorba de un mic extraterestru verde. Va fi o biomoleculă sau o viață bacteriană fosilizată.
Cercetarea se concentrează pe mediile locuibile de pe Marte și dincolo de aceasta. Misiuni recente către planetele exterioare au observat dovezi ale unor pene de vapori de apă de pe Europa, luna lui Jupiter, ceea ce ridică posibilitatea intrigantă a existenței unor molecule organice la suprafața sa, provenite din oceanul de dedesubt. Navele spațiale au detectat molecule organice în coloanele emanate de Enceladus, luna lui Saturn. Cel mai recent, nava spațială Dawn a NASA a zburat la 35 de kilometri (22 mile) de suprafața lui Ceres, o planetă pitică din centura de asteroizi, și a detectat saramură și, probabil, un rezervor vast și adânc de apă sărată lichidă.
Toate acestea sunt locuri de mare prioritate pentru a căuta.
Ca unul dintre cele mai probabile locuri pentru a găsi viață – și cu siguranță cel mai apropiat – Marte continuă să ne atragă atenția. Deși terenul rece și uscat, atmosfera subțire și radiațiile extreme de la suprafață sunt ostile vieții, roverul Curiosity al NASA, care explorează acum Marte, a găsit molecule organice. Dar sunt acestea biologice? Este greu de spus, deoarece orice molecule de la suprafață ar fi fost grav deteriorate de radiații în milioane de ani.
Cele organice biologice ar putea fi mai răspândite în peșterile cu tuburi de lavă de pe Marte. Adăpostindu-se adânc în subteran, viața ar fi putut prospera cândva – sau încă mai prosperă? – în saramurile sărate care se infiltrau din lacurile de suprafață acum dispărute. Apa sărată are o temperatură de îngheț mai scăzută decât apa obișnuită, iar căldura subterană din mantaua lui Marte ar putea menține apa în stare lichidă.
Pentru a afla dacă viața ar fi putut forma vreuna dintre moleculele organice de pe Marte, trebuie să trimitem instrumente capabile să răspundă la această întrebare, dar explorarea adâncului subteran al planetei Marte este o sarcină descurajantă. Majoritatea tuburilor de lavă cunoscute de pe Marte au cel puțin un luminator care se deschide spre suprafață. Deși nu știm cât de adânci sunt aceste peșteri, gurile lor au o lățime de 91 de metri (300 de picioare) și se crede că unele coboară cel puțin un sfert de milă (0,4 km) în subteran.
De ce să nu zburăm înăuntru? Pentru a face acest lucru, instrumentele noastre trebuie să fie simple, rezistente, ușoare și compacte. Același lucru este valabil și pentru trimiterea de instrumente în mediile accidentate, înghețate și cu radiații ridicate de pe Europa, Enceladus sau Ceres. Pentru a îndeplini aceste criterii dificile, Laboratorul Național Los Alamos și-a valorificat experiența în proiectarea și punerea în funcțiune a instrumentelor pentru explorarea spațială pentru a dezvolta un nou model, OrganiCam.
Viața pe Marte: Explorare și dovezi
Un instrument precursor dezvoltat la Los Alamos, ChemCam, explorează în prezent Marte pe roverul Curiosity. Așezat la înălțime pe catargul roverului, ChemCam lansează un fascicul laser în infraroșu asupra rocilor și solurilor, creând o plasmă fierbinte. Instrumentul măsoară apoi culorile luminii din plasmă, care oferă indicii despre compoziția elementară a rocilor. O cameră foto furnizează fotografii foarte detaliate ale țintelor laserului, care îi ajută, de asemenea, pe oamenii de știință să determine geologia suprafeței.
Descoperirile lui ChemCam au aprofundat cunoștințele noastre despre Marte ca o planetă cândva mai caldă și mai locuibilă, au revoluționat înțelegerea noastră despre geologia planetei și ne-au determinat să revizuim în sus estimările noastre privind abundența anterioară a apei de la suprafață și a oxigenului din atmosferă – ambele condiții pentru viață.
SuperCam, dezvoltată în comun de Los Alamos cu agenția spațială franceză, este ChemCam pe steroizi. Acum navigând spre Marte ca parte a misiunii Perseverance’s Mars 2020, SuperCam combină capacitățile de chimie la distanță și imagistică ale ChemCam cu două tehnici de mineralogie, ceea ce o face și mai bună în detectarea compușilor legați de posibilitatea existenței vieții. În plus, poate înregistra sunete prin intermediul unui microfon, o premieră pe Marte.
Ca următoarea ramură a arborelui genealogic, OrganiCam aduce și alte inovații, inclusiv imagistica unică cu fluorescență rapidă pentru detectarea nu doar a substanțelor organice, ci și a biomoleculelor. Iată cum funcționează. Atunci când sunt stimulate de laser, moleculele organice biologice emit rafale rapide de lumină (aproximativ 100 de nanosecunde). Dar alte materiale, cum ar fi rocile, emit lumină mai lent (de la microsecunde la milisecunde). OrganiCam utilizează aceeași cameră super-rapidă ca și SuperCam pentru a măsura aceste emisii rapide, permițându-ne să discriminăm semnalele biologice de rocile din fundal. Ca un pas următor în analiza instrumentului, spectroscopia Raman identifică structura moleculară a materialelor biologice, astfel încât putem deosebi calcarul de o rocă vulcanică.
OrganiCam dispune, de asemenea, de lentile ultra-rezistente la radiații, de o mai mare eficiență energetică și de un design mai ușor și mai compact decât predecesorii săi, astfel încât o mică dronă ar putea să o transporte în mult mai multe locuri de pe Marte decât ar putea merge prin atașarea la un rover. Chiar mai bine, o dronă ar putea duce instrumentul în adâncul uneia dintre acele peșteri cu tuburi de lavă. OrganiCam ar putea fi, de asemenea, ușor de adaptat la o misiune pe o lume înghețată. (Puteți viziona un videoclip despre OrganiCam aici.)
OrganiCam poate fi îndreptată și spre activități mai pământene. Poate detecta în mod nedistructiv materiale biologice în eșantioane unice, fără a le distruge, cum ar fi materialul returnat de misiunile de pe planetele exterioare și de pe asteroizi, și poate evalua prezența substanțelor organice biologice în camere curate, spitale sau alte instalații sterile, pentru a ajuta la stoparea răspândirii infecțiilor sau a impurităților în procesele industriale.
În timp ce acestea sunt misiuni meritorii pentru acest nou instrument, pentru cei din echipa de la Los Alamos care a dezvoltat OrganiCam, atracția de a găsi dovezi de viață pe o altă planetă, pe o lună, pe un asteroid sau pe o cometă este motivația covârșitoare. O descoperire de o asemenea amploare este visul oricărui om de știință. Sper că vom avea această șansă.
Să ne urmăriți pe Twitter @Spacedotcom sau pe Facebook.
Știri recente
.