Καθώς οι διαστημικές αποστολές προχωρούν βαθύτερα στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα, η ανάγκη για συμπαγή, αποδοτικά από πλευράς πόρων και ακριβή αναλυτικά εργαλεία γίνεται πιο κρίσιμη. Ειδικά από τη στιγμή που οι επιστήμονες συνεχίζουν να αναζητούν εξωγήινη ζωή και κατοικήσιμους πλανήτες ή φεγγάρια.
Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ ανέπτυξε ένα νέο όργανο ειδικά προσαρμοσμένο στις ανάγκες των διαστημικών αποστολών NASA. Ο μικροαναλυτής τους που βασίζεται σε λέιζερ είναι σημαντικά μικρότερος, αλλά αποδοτικός ως προς τους πόρους, χωρίς να διακυβεύεται η ποιότητα της ικανότητάς του να αναλύει δείγματα πλανητικού υλικού και πιθανή βιολογική δραστηριότητα επί τόπου.
Το όργανο ζυγίζει λιγότερο από 8 κιλά και είναι ένας φυσικά μειωμένος συνδυασμός δύο σημαντικών εργαλείων για την ανίχνευση σημείων ζωής και τον προσδιορισμό της σύνθεσης των υλικών: ένα παλμικό υπεριώδες λέιζερ, το οποίο αφαιρεί μικρές ποσότητες υλικού από ένα πλανητικό δείγμα και τον αναλυτή Orbitrap. που παρέχει δεδομένα για τη χημική σύσταση των υλικών που μελετήθηκαν από υψηλή ανάλυση.
«Το Orbitrap κατασκευάστηκε αρχικά για εμπορική χρήση», εξήγησε ο επικεφαλής ερευνητής Ricardo Arevalo. - Μπορείτε να τα βρείτε σε ιατρικά και φαρμακευτικά εργαστήρια. Το ένα στο δικό μου εργαστήριο ζυγίζει πάνω από 180 κιλά, επομένως είναι αρκετά μεγάλο και μας πήρε 8 χρόνια για να φτιάξουμε ένα πρωτότυπο που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά στο διάστημα. Είναι πολύ μικρότερο και λιγότερο εντάσεως πόρων».
Η νέα συσκευή της ομάδας μειώνει το αρχικό Orbitrap συνδυάζοντάς το με Laser Desorption Mass Spectrometry (LDMS), μια τεχνολογία που δεν έχει χρησιμοποιηθεί ακόμη σε εξωγήινο πλανητικό περιβάλλον. Το όργανο έχει τα ίδια πλεονεκτήματα με τους μεγαλύτερους προκατόχους του, αλλά είναι απλοποιημένο για την εξερεύνηση του διαστήματος και την επιτόπια ανάλυση πλανητικών υλικών.
Λόγω της χαμηλής μάζας και των ελάχιστων απαιτήσεων ισχύος, μπορεί να αποθηκευτεί και να διατηρηθεί σε διαστημικές αποστολές και αναλύω επιφάνεια ενός πλανήτη ή ουσίας θα γίνει λιγότερο διεισδυτική και επομένως πολύ λιγότερο πιθανό να μολύνει ή να βλάψει το δείγμα. «Το καλό είναι ότι οτιδήποτε μπορεί να ιονιστεί μπορεί να αναλυθεί. Εάν κατευθύνουμε μια δέσμη λέιζερ σε ένα δείγμα πάγου, θα προσδιορίσουμε τη σύστασή του και θα δούμε βιουπογραφές, είπε ο Ρικάρντο Αρέβαλο. – Αυτό το όργανο έχει υψηλή ανάλυση και ακρίβεια μάζας.
Το εξάρτημα λέιζερ της μίνι έκδοσης του LDMS Orbitrap επιτρέπει επίσης στους ερευνητές να έχουν πρόσβαση σε μεγαλύτερες και πιο σύνθετες ενώσεις. Μικρότερες οργανικές ενώσεις όπως τα αμινοξέα, για παράδειγμα, είναι διφορούμενοι δείκτες μορφών ζωής. «Τα αμινοξέα μπορούν να παραχθούν αβιοτικά, πράγμα που σημαίνει ότι δεν είναι απαραίτητα απόδειξη ζωής. Μετεωρίτες, πολλά από τα οποία είναι πλούσια σε αμινοξέα, θα μπορούσαν να πέσουν στην επιφάνεια του πλανήτη και να παραδώσουν αβιοτικά οργανικά στην επιφάνεια, είπε ο Arevalo. «Το λέιζερ μας επιτρέπει να μελετήσουμε μεγαλύτερες και πιο σύνθετες οργανικές ουσίες που μπορούν να εμφανίσουν τις πιο πιθανές βιουπογραφές».
Το μίνι σύστημα LDMS Orbitrap θα είναι χρήσιμο σε μελλοντικές αποστολές με στόχο τον εντοπισμό ζωής (π.χ. Εγκέλαδος Orbilander), ή σε επιφανειακή έρευνα μήνες (πρόγραμμα NASA Άρτεμις). Οι επιστήμονες ελπίζουν να στείλουν τη συσκευή τους στο διάστημα και να την αναπτύξουν στις εγκαταστάσεις μέσα στα επόμενα χρόνια. «Βλέπω αυτό το πρωτότυπο ως πρόδρομο για άλλα μελλοντικά όργανα που βασίζονται στο LDMS και το Orbitrap», είπε ο Arevalo. "Το μίνι όργανό μας Orbitrap LDMS έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει σημαντικά τον τρόπο με τον οποίο μελετάμε τη γεωχημεία και την αστροβιολογία των πλανητικών επιφανειών."
Επίσης ενδιαφέρον: