随着太空任务深入到外太阳系，对紧凑、资源高效和准确的分析工具的需求变得更加关键。 特别是因为科学家们继续寻找地外生命和宜居行星或卫星。
马里兰大学的一个团队开发了一种专门针对太空任务需求量身定制的新仪器 美国航空航天局. 他们基于激光的微型分析仪体积小得多，但资源效率高，而且不会影响其在原位分析行星材料样本和潜在生物活动的能力的质量。
该仪器重量不到 8 公斤，是两个用于检测生命迹象和确定材料成分的重要工具的物理简化组合：脉冲紫外线激光，可从行星样本中去除少量材料，以及 Orbitrap 分析仪，它从高分辨率提供有关所研究材料的化学成分的数据。
“Orbitrap 最初是为商业用途而建造的，”首席研究员 Ricardo Arevalo 解释说。 - 您可以在医学和制药实验室找到它们。 我自己实验室的那台重达 180 多公斤，相当大，我们花了 8 年的时间才做出一个可以在太空有效使用的原型。 它要小得多，资源密集度也低得多。”
该团队的新设备通过将原始 Orbitrap 与激光解吸质谱 (LDMS) 相结合，缩小了原始 Orbitrap 的规模，该技术尚未在地外行星环境中使用过。 该仪器与其较大的前身具有相同的优点，但针对太空探索和行星材料的原位分析进行了简化。
由于其质量轻和功率要求低，它可以在太空任务中存储和维护，并且 分析 行星或物质的表面将变得不那么具有侵入性，因此污染或损坏样品的可能性也大大降低。 “好处是可以分析任何可以电离的东西。 如果我们将激光束对准冰样本，我们将确定其成分并查看生物特征，Ricardo Arevalo 说。 – 该仪器具有高质量分辨率和准确性。
迷你版 LDMS Orbitrap 的激光组件还允许研究人员获取更大、更复杂的化合物。 例如，氨基酸等较小的有机化合物是生命形式的模糊标记。 “氨基酸可以通过非生物方式产生，这意味着它们不一定是生命存在的证据。 陨石，其中许多富含氨基酸，可能会落到地球表面并将非生物有机物输送到地表，Arevalo 说。 “激光使我们能够研究更大、更复杂的有机物质，这些物质可以显示出最有可能的生物特征。”
LDMS Orbitrap 微型系统将在未来旨在探测生命的任务中发挥作用（例如 土卫二 Orbilander），或在表面研究 几个月 （程序 美国宇航局阿耳忒弥斯). 科学家们希望在未来几年内将他们的设备送入太空并部署到该设施。 “我认为这个原型是未来基于 LDMS 和 Orbitrap 的其他仪器的先驱，”Arevalo 说。 “我们的 Orbitrap LDMS 微型仪器有可能显着改善我们研究行星表面地球化学和天体生物学的方式。”
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