همانطور که ماموریت‌های فضایی به سمت منظومه شمسی بیرونی پیش می‌روند، نیاز به ابزارهای تحلیلی فشرده، کارآمد و دقیق، حیاتی‌تر می‌شود. به خصوص که دانشمندان به شکار حیات فرازمینی و سیارات یا قمرهای قابل سکونت ادامه می دهند.
تیمی از دانشگاه مریلند ابزار جدیدی را توسعه داده اند که به طور خاص برای نیازهای ماموریت های فضایی طراحی شده است. ناسا. مینی آنالایزر مبتنی بر لیزر آنها بدون به خطر انداختن کیفیت توانایی آن برای تجزیه و تحلیل نمونه‌های مواد سیاره‌ای و فعالیت بیولوژیکی بالقوه در محل، به‌طور قابل‌توجهی کوچکتر و در عین حال از نظر منابع کارآمد است.
وزن این ابزار کمتر از 8 کیلوگرم است و ترکیبی از دو ابزار مهم برای تشخیص علائم حیات و تعیین ترکیب مواد است: لیزر ماوراء بنفش پالسی که مقادیر کمی از مواد را از یک نمونه سیاره ای حذف می کند و تحلیلگر Orbitrap. که داده های مربوط به ترکیب شیمیایی مواد مورد مطالعه را با وضوح بالا ارائه می دهد.
ریکاردو آروالو، محقق ارشد این پروژه توضیح داد: «اوربیتراپ در ابتدا برای استفاده تجاری ساخته شد. - آنها را می توانید در آزمایشگاه های پزشکی و دارویی پیدا کنید. نمونه موجود در آزمایشگاه خود من بیش از 180 کیلوگرم وزن دارد، بنابراین بسیار بزرگ است، و 8 سال طول کشید تا نمونه اولیه ای را بسازیم که بتوان به طور موثر در فضا از آن استفاده کرد. این بسیار کوچکتر است و کمتر به منابع نیاز دارد."
دستگاه جدید این تیم، Orbitrap اصلی را با ترکیب آن با طیف‌سنجی جرمی دفع لیزری (LDMS)، یک فناوری که هنوز در یک محیط سیاره‌ای فرازمینی استفاده نشده است، کاهش می‌دهد. این ابزار همان مزایای پیشینیان بزرگتر خود را دارد، اما برای اکتشاف فضایی و تجزیه و تحلیل درجا مواد سیاره ای ساده شده است.
به دلیل جرم کم و حداقل نیاز به انرژی، می توان آن را در ماموریت های فضایی ذخیره و نگهداری کرد. تحلیل و بررسی سطح یک سیاره یا ماده کمتر نفوذی می شود و بنابراین احتمال آلودگی یا آسیب رساندن به نمونه بسیار کمتر است. نکته خوب این است که هر چیزی را که بتوان یونیزه کرد، قابل تجزیه و تحلیل است. ریکاردو آروالو گفت: اگر یک پرتو لیزر را به سمت یک نمونه یخ هدایت کنیم، ترکیب آن را تعیین خواهیم کرد و علائم زیستی را مشاهده خواهیم کرد. – این ابزار دارای وضوح و دقت جرم بالایی است.
جزء لیزری نسخه کوچک LDMS Orbitrap همچنین به محققان امکان دسترسی به ترکیبات بزرگتر و پیچیده تر را می دهد. به عنوان مثال، ترکیبات آلی کوچکتر مانند اسیدهای آمینه، نشانگرهای مبهم اشکال حیات هستند. اسیدهای آمینه می توانند به صورت غیرزیستی تولید شوند، به این معنی که آنها لزوماً اثبات حیات نیستند. شهاب سنگ هاآروالو گفت که بسیاری از آنها غنی از اسیدهای آمینه هستند، می توانند به سطح سیاره بیفتند و مواد آلی غیر زنده را به سطح برسانند. لیزر به ما اجازه می دهد تا مواد آلی بزرگتر و پیچیده تری را مطالعه کنیم که می توانند محتمل ترین نشانه های زیستی را نشان دهند.
مینی سیستم LDMS Orbitrap در ماموریت های آینده با هدف شناسایی حیات مفید خواهد بود (به عنوان مثال. انسلادوس Orbilander)، یا در تحقیقات سطحی ماه ها (برنامه آرتمیس ناسا). دانشمندان امیدوارند ظرف چند سال آینده دستگاه خود را به فضا بفرستند و در این مرکز مستقر کنند. آریوالو گفت: «من این نمونه اولیه را به عنوان پیشروی برای سایر ابزارهای آینده مبتنی بر LDMS و Orbitrap می بینم. مینی ابزار Orbitrap LDMS ما این پتانسیل را دارد که روش مطالعه ژئوشیمی سطح سیاره و اختربیولوژی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
همچنین جالب: