Для поиска внеземной жизни разработали компактный лазер

По мере того как космические миссии в поиске внеземной жизни следуют все глубже во внешнюю Солнечную систему, острее становится потребность в более компактных, ресурсосберегающих и точных аналитических инструментах.

Группа специалистов под руководством ученых Университета Мэриленда разработала новый прибор, специально предназначенный для нужд космических миссий НАСА. Их мини-анализатор с лазерным источником энергии значительно компактнее и более ресурсоэффективен, чем его предшественники — и все это без ущерба для качества анализа образцов планетарного материала и потенциальной биологической активности на месте.

Работа команды об этом новом устройстве опубликована в журнале Nature Astronomy 16 января 2023 года.

Прибор весит всего 17 фунтов и представляет собой физически уменьшенную комбинацию двух важных инструментов для обнаружения признаков жизни и определения состава материалов: импульсного ультрафиолетового лазера, который извлекает небольшое количество материала из планетарного образца, и анализатора OrbitrapTM, который предоставляет данные о химическом составе исследуемых материалов с высоким разрешением.

Orbitrap изначально был создан для коммерческого использования, — объяснил Рикардо Аревало, ведущий автор статьи и доцент геологии в UMD.

Вы можете найти их в лабораториях фармацевтической, медицинской и протеомной промышленности. Тот, что стоит в моей лаборатории, весит чуть меньше 400 фунтов, так что они довольно большие, и нам потребовалось восемь лет, чтобы создать прототип, который можно было бы эффективно использовать в космосе — значительно меньший по размеру и менее ресурсоемкий, но при этом способный выполнять передовые научные задачи.

Новый гаджет — это уменьшенная копия Orbitrap, объединенная с лазерной десорбционной масс-спектрометрией (LDMS) — технологией, которую еще предстоит применить во внеземной планетарной среде. По словам Аревало, новый прибор обладает теми же преимуществами, что и его более крупные предшественники, но он оптимизирован для исследования космоса и анализа планетарных материалов на месте.

Благодаря своей небольшой массе и минимальным требованиям к питанию, мини-прибор Orbitrap LDMS можно с легкостью размещать и обслуживать на борту космических аппаратов. Анализ планетарной поверхности или вещества с помощью этого прибора также гораздо менее интрузивен и, следовательно, гораздо меньше вероятность загрязнения или повреждения образца, чем при использовании многих современных методов, с помощью которых пытаются идентифицировать неизвестные соединения.

Лазерный источник хорош тем, что все, что может быть ионизировано, может быть проанализировано. Если мы направим лазерный луч на образец льда, мы сможем определить состав льда и увидеть в нем биосигнатуры, — отметил Аревало.

Этот инструмент имеет такое высокое массовое разрешение и точность, что любые молекулярные или химические структуры в образце становятся гораздо более различимыми.

Лазерный компонент LDMS Orbitrap также позволяет ученым исследовать более крупные и сложные соединения, которые с большей вероятностью могут быть связаны с биологическими процессами. Более мелкие органические соединения, такие как аминокислоты, например, являются менее очевидными признаками форм жизни.

Аминокислоты могут быть получены абиотическим путем, то есть они не обязательно являются доказательством существования жизни. Метеориты, многие из которых полны аминокислот, могут упасть на поверхность планеты и доставить абиотическую органику на поверхность, — сказал Аревало.

Зато мы знаем, что более крупные и сложные молекулы, такие как белки, скорее всего, были созданы живыми системами или связаны с ними. Лазер позволяет нам изучать более крупную и сложную органику, которая точнее отражает биосигнатуры, чем более мелкие и простые соединения.

Аревало и его команда надеются отправить свое устройство в космос и установить его на интересующем их планетарном объекте в течение ближайших нескольких лет.

Я рассматриваю этот прототип как первопроходца для других будущих приборов на основе LDMS и Orbitrap, — заключил Аревало.

Наш мини-прибор Orbitrap LDMS способен значительно расширить возможности изучения геохимии или астробиологии планетарной поверхности.

Неизвестно, правда, насколько эта идея — ионизировать лазером следы жизни — воодушевила бы инопланетян, окажись они микроскопического размера.

16.01.2023


Подписаться в Telegram



Космос

Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

За последнее десятилетие человечество стало св...

ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет
ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет

Теоретические предсказания подтвердились благо...

Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца
Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца

Группа астрономов обнаружила планету, которая ...

MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды
MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды

Группа астрономов под руководством ученых...

Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры
Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры

Из чего состоят облака Венеры? Ученые знают, ч...

MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи
MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи

Нептун известен как насыщенный голубой, а...

Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена
Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена

Впервые люди потревожили лунную пыль 13 сентяб...

PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?

По мере развития астрофизических технологий и&...

Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса
Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса

Исследователи Военно-морской исследовательской...

NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути
NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути

На последнем снимке космического телескопа НАС...

Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее
Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее

Иммиграция на Марс и жизнь на н...

На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов
На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов

Международная группа ученых под руководст...

The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную
The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную

Новые изображения, полученные с помощью к...

Ракета НАСА увидит раскаленный край звездообразующей сверхновой
Ракета НАСА увидит раскаленный край звездообразующей сверхновой

Новая зондирующая ракета отправится в кос...

Nature: Разгадана тайна марсианской оболочки
Nature: Разгадана тайна марсианской оболочки

В течение четырех лет посадочный аппарат ...

Новое моделирование пересматривает стандартную модель космологии
Новое моделирование пересматривает стандартную модель космологии

Когда ученые увидели первые изображения самых ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса