Absolwent Alison Skelley na pustyni Atacama w Chile. Źródło zdjęcia: Richard Mathies lab / UC Berkeley. Kliknij, aby powiększyć.
Sucha, zakurzona, bezdrzewna przestrzeń pustyni Atacama w Chile jest najbardziej pozbawionym życia miejscem na powierzchni Ziemi, i dlatego Alison Skelley i Richard Mathies dołączyli do zespołu naukowców z NASA na początku tego miesiąca.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wiedzieli, że gdyby zbudowany przez nich Mars Organic Analyzer (MOA) mógł wykryć życie na tym skorupiastym, jałowym lądzie, pewnego dnia miałby dużą szansę na wykrycie życia na planecie Mars.
Zbieranie próbek na pustyni Atacama
W miejscu, w którym od wieków nie widziałem źdźbła trawy ani robaka, i walcząc z kurzem i ekstremalnymi temperaturami, które powodowały jej zamarzanie lub pocenie się, Skelley przeprowadziła 340 testów, które wykazały, że instrument może jednoznacznie wykryć aminokwasy, elementy budulcowe białek. Co ważniejsze, ona i Mathies byli w stanie wykryć preferencje aminokwasów na Ziemi dla leworęcznych nad praworęcznymi. Ta „homochiralność” jest cechą życia, którą Mathies uważa za krytyczny test, który należy wykonać na Marsie.
„Uważamy, że mierzenie homochiralności - przewagi jednego rodzaju przekazania nad drugim - byłoby absolutnym dowodem na życie”, powiedział Mathies, profesor chemii w UC Berkeley i doradca naukowy Skelley. „Wykazaliśmy na Ziemi, w najbardziej dostępnym środowisku podobnym do Marsa, że ten instrument jest tysiąc razy lepszy w wykrywaniu biomarkerów niż jakikolwiek inny instrument na Marsie”.
Przyrząd został wybrany do lotu na pokładzie misji ExoMars Europejskiej Agencji Kosmicznej, która ma się rozpocząć w 2011 roku. MOA zostanie zintegrowany z Mars Organic Detector, który jest montowany przez naukowców kierowanych przez Franka Grunthanera w Jet Propulsion Laboratory (JPL ) w Pasadenie wraz z grupą Jeffa Bady w UC San Diego's Scripps Institution of Oceanography.
Skelley, doktorant, który od pięciu lat pracuje nad wykrywaniem aminokwasów w Mathies oraz nad przenośnym analizatorem MOA przez ostatnie dwa lata, ma nadzieję pozostać przy projekcie, przechodząc przez miniaturyzację i ulepszenia w JPL w ciągu następnych siedmiu lata w przygotowaniach do misji dalekiego zasięgu. W rzeczywistości ona i Mathies mają nadzieję, że to ona patrzy na dane MOA, kiedy w końcu zostało to nadane z Czerwonej Planety.
„Kiedy zaczynałem ten projekt, widziałem zdjęcia powierzchni Marsa i możliwe oznaki wody, ale istnienie ciekłej wody było spekulacyjne, a ludzie myśleli, że oszalałem na punkcie eksperymentu w celu wykrycia życia na Marsie”. Powiedział Skelley. „Czuję się teraz usprawiedliwiony dzięki pracy NASA i innych, którzy pokazują, że na powierzchni Marsa płynęła ciekła woda”.
„Związek między wodą a życiem został bardzo silnie wykonany i uważamy, że istnieje duża szansa, że istnieje lub istniała jakaś forma życia na Marsie” - powiedział Mathies. „Dzięki pracy Alison jesteśmy teraz na właściwej pozycji we właściwym czasie, aby przeprowadzić właściwy eksperyment, aby znaleźć życie na Marsie”.
Mathies powiedział, że jego eksperyment jest jedynym zaproponowanym dla ExoMars lub własnej misji Marsa w Stanach Zjednoczonych - wędrującej, zrobotyzowanej misji NASA Mars Science Laboratory - która może jednoznacznie znaleźć oznaki życia. W eksperymencie wykorzystano najnowocześniejsze układy elektroforezy kapilarnej, nowatorskie układy mikro-zaworów i konstrukcje przenośnych urządzeń, które były pionierem w laboratorium Mathiesa w poszukiwaniu homochiralności w aminokwasach. Te mikromacierze z kanałami mikroprzepływowymi są od 100 do 1000 razy bardziej czułe na wykrywanie aminokwasów niż oryginalny przyrząd do wykrywania życia, który latał na Viking Landers w latach 70.
Pustynia Atacama została wybrana przez naukowców NASA jako jedno z kluczowych miejsc do testowania instrumentów przeznaczonych na Marsa, głównie ze względu na utleniającą, kwaśną glebę, która jest podobna do zardzewiałej czerwonej powierzchni utlenionego żelaza na Marsie. Skelley i koledzy Pascale Ehrenfreund, profesor astrochemii na Leiden University w Holandii i naukowiec JPL Frank Grunthaner odwiedzili pustynię w ubiegłym roku, ale nie byli w stanie przetestować kompletnego, zintegrowanego analizatora.
W tym roku Skelley, Mathies i inni członkowie zespołu przenieśli kompletne analizatory w trzech dużych skrzynkach do Chile samolotem - sam w sobie test wytrzymałości sprzętu - i przewieźli je na jałową stację polową Yunguy, zasadniczo zrujnowany budynek na opuszczone skrzyżowanie. Z głośnym generatorem Hondy zapewniającym moc, rozpoczęli eksperymenty i wraz z sześcioma innymi kolegami przetestowali zintegrowany ekstraktor wody podkrytycznej wraz z MOA na próbkach z popularnych miejsc testowych, takich jak „Rock Garden” i „Soil Pit”.
Odkryli, że przy niskim poziomie związków organicznych w środowisku, jak to prawdopodobnie ma miejsce na Marsie, kanały mikroprzepływowe w dyskach kapilarnych nie zapychają się tak łatwo, jak w przypadku testowania próbek w Berkeley z jego wysoki poziom bioorganiczny. Oznacza to, że będą potrzebować mniej kanałów w instrumencie, który podróżuje na Marsa, a skaner używany do odczytu danych nie musi być tak skomplikowany. Przekłada się to na tańszy i łatwiejszy sposób budowania instrumentów, ale co ważniejsze, instrument jest mniejszy i zużywa mniej energii.
Po sukcesie tego kluczowego testu terenowego Skelley i Mathies chętnie pracują nad prototypem swojego instrumentu, który pasowałby do dozwolonej przestrzeni w statku kosmicznym ExoMars.
„Jestem o wiele bardziej optymistyczny, że możemy wykryć życie na Marsie, jeśli tam jest” - powiedział Mathies.
Oryginalne źródło: UC Berkeley News Release
