Ako sa vesmírne misie presúvajú hlbšie do vonkajšej slnečnej sústavy, potreba kompaktných, zdrojovo efektívnych a presných analytických nástrojov sa stáva kritickejšou. Najmä preto, že vedci pokračujú v honbe za mimozemským životom a obývateľnými planétami či mesiacmi.
Tím z University of Maryland vyvinul nový nástroj špeciálne prispôsobený potrebám vesmírnych misií NASA. Ich minianalyzátor založený na laseri je výrazne menší, ale efektívne z hľadiska zdrojov, bez ohrozenia kvality jeho schopnosti analyzovať vzorky planetárneho materiálu a potenciálnu biologickú aktivitu in situ.
Prístroj váži menej ako 8 kg a je fyzicky redukovanou kombináciou dvoch dôležitých nástrojov na zisťovanie známok života a určovanie zloženia materiálov: pulzný ultrafialový laser, ktorý odstraňuje malé množstvá materiálu z planetárnej vzorky, a analyzátor Orbitrap, ktorý prináša údaje o chemickom zložení študovaných materiálov z vysokého rozlíšenia.
"Orbitrap bol pôvodne postavený na komerčné využitie," vysvetlil vedúci výskumu Ricardo Arevalo. - Nájdete ich v lekárskych a farmaceutických laboratóriách. Ten v mojom vlastnom laboratóriu váži cez 180 kg, takže je dosť veľký a trvalo nám 8 rokov, kým sme vyrobili prototyp, ktorý by sa dal efektívne použiť vo vesmíre. Je oveľa menší a menej náročný na zdroje.“
Nové zariadenie tímu zmenšuje pôvodný Orbitrap tým, že ho kombinuje s laserovou desorpčnou hmotnostnou spektrometriou (LDMS), technológiou, ktorá ešte nebola použitá v mimozemskom planetárnom prostredí. Prístroj má rovnaké výhody ako jeho väčší predchodcovia, ale je zjednodušený na prieskum vesmíru a in-situ analýzu planetárnych materiálov.
Vďaka nízkej hmotnosti a minimálnym požiadavkám na energiu ho možno skladovať a udržiavať na palube vesmírnych misií a analýza povrch planéty alebo látky sa stane menej rušivým, a teda oveľa menej pravdepodobné, že kontaminuje alebo poškodí vzorku. „Dobrá vec je, že všetko, čo sa dá ionizovať, sa dá analyzovať. Ak nasmerujeme laserový lúč na vzorku ľadu, určíme jej zloženie a uvidíme biologické podpisy, povedal Ricardo Arevalo. - Tento prístroj má vysoké hmotnostné rozlíšenie a presnosť.
Laserový komponent mini verzie LDMS Orbitrap tiež umožňuje výskumníkom prístup k väčším a zložitejším zlúčeninám. Menšie organické zlúčeniny, ako sú napríklad aminokyseliny, sú nejednoznačnými znakmi foriem života. „Aminokyseliny sa môžu vyrábať abioticky, čo znamená, že nie sú nevyhnutne dôkazom života. Meteority, z ktorých mnohé sú bohaté na aminokyseliny, by mohli spadnúť na povrch planéty a dodať na povrch abiotické organické látky, povedal Arevalo. "Lasér nám umožňuje študovať väčšie a zložitejšie organické látky, ktoré môžu zobrazovať najpravdepodobnejšie biologické podpisy."
Minisystém LDMS Orbitrap bude užitočný pri budúcich misiách zameraných na zisťovanie života (napr. Enceladus Orbilander), alebo pri povrchovom výskume mesiacov (program NASA Artemis). Vedci dúfajú, že pošlú svoje zariadenie do vesmíru a rozmiestnia ho v zariadení v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov. "Vnímam tento prototyp ako predchodcu iných budúcich nástrojov založených na LDMS a Orbitrap," povedal Arevalo. „Náš miniprístroj Orbitrap LDMS má potenciál výrazne zlepšiť spôsob, akým študujeme geochémiu a astrobiológiu povrchu planét.“
Tiež zaujímavé: