Kosminėms misijoms vis gilėjant į išorinę saulės sistemą, kompaktiškų, efektyvių išteklių ir tikslių analizės priemonių poreikis tampa vis svarbesnis. Juolab kad mokslininkai ir toliau medžioja nežemišką gyvybę ir gyventi tinkamas planetas ar mėnulius.
Merilendo universiteto komanda sukūrė naują instrumentą, specialiai pritaikytą kosminių misijų poreikiams NASA. Jų lazerinis minianalizatorius yra žymiai mažesnis, tačiau taupiai naudoja išteklius, nepakenkiant jo gebėjimo analizuoti planetinės medžiagos pavyzdžius ir galimą biologinį aktyvumą in situ kokybei.
Prietaisas sveria mažiau nei 8 kg ir yra fiziškai sumažintas dviejų svarbių įrankių, skirtų gyvybės požymiams aptikti ir medžiagų sudėčiai nustatyti, derinys: impulsinio ultravioletinio lazerio, kuris pašalina nedidelius medžiagos kiekius iš planetinio mėginio, ir Orbitrap analizatoriaus, kuris pateikia duomenis apie tiriamų medžiagų cheminę sudėtį iš didelės skiriamosios gebos.
„Orbitrap iš pradžių buvo sukurtas komerciniam naudojimui“, - paaiškino pagrindinis tyrėjas Ricardo Arevalo. – Jų galite rasti medicinos ir farmacijos laboratorijose. Mano laboratorijoje esantis sveria daugiau nei 180 kg, taigi jis yra gana didelis, ir mums prireikė 8 metų, kad sukurtume prototipą, kuris galėtų būti veiksmingai naudojamas kosmose. Jis yra daug mažesnis ir reikalauja mažiau išteklių“.
Naujasis komandos įrenginys sumažina originalų „Orbitrap“ mastelį, derindamas jį su lazerine desorbcijos masės spektrometrija (LDMS), technologija, kuri dar nebuvo naudojama nežemiškoje planetinėje aplinkoje. Prietaisas turi tuos pačius pranašumus kaip ir didesni jo pirmtakai, tačiau yra supaprastintas kosmoso tyrinėjimams ir planetinių medžiagų analizei in situ.
Dėl mažos masės ir minimalių energijos poreikių jį galima laikyti ir prižiūrėti kosminėse misijose ir analizė planetos ar medžiagos paviršius taps mažiau įkyrus, todėl daug mažesnė tikimybė užteršti ar sugadinti mėginį. „Gerai yra tai, kad viską, ką galima jonizuoti, galima analizuoti. Jei nukreipsime lazerio spindulį į ledo pavyzdį, nustatysime jo sudėtį ir pamatysime biologinius ženklus, sakė Ricardo Arevalo. – Šis instrumentas turi didelę masės skiriamąją gebą ir tikslumą.
LDMS Orbitrap mini versijos lazerinis komponentas taip pat leidžia tyrėjams pasiekti didesnius ir sudėtingesnius junginius. Pavyzdžiui, mažesni organiniai junginiai, tokie kaip aminorūgštys, yra dviprasmiški gyvybės formų žymenys. „Amino rūgštys gali būti gaminamos abiotiškai, o tai reiškia, kad jos nebūtinai yra gyvybės įrodymas. Meteoritai, kurių daugelyje yra daug aminorūgščių, gali nukristi ant planetos paviršiaus ir į paviršių tiekti abiotines organines medžiagas, sakė Arevalo. "Lazeris leidžia mums ištirti didesnes ir sudėtingesnes organines medžiagas, kurios gali rodyti labiausiai tikėtinus biologinius ženklus."
LDMS Orbitrap minisistema bus naudinga būsimose misijose, skirtose aptikti gyvybę (pvz., Enceladus Orbilander) arba paviršiaus tyrimuose mėnesių (programa NASA Artemidė). Mokslininkai tikisi per ateinančius kelerius metus nusiųsti savo prietaisą į kosmosą ir dislokuoti jį objekte. „Manau, kad šis prototipas yra kitų būsimų instrumentų, pagrįstų LDMS ir Orbitrap, pirmtakas“, - sakė Arevalo. „Mūsų Orbitrap LDMS mini instrumentas gali žymiai pagerinti planetų paviršiaus geochemijos ir astrobiologijos studijas.
Taip pat įdomu: