El espectrómetro de masas ORIGEN. Crédito: © Universidad de Berna, Imagen: Andreas Riedo
Investigadores del Universidad de Berna han desarrollado el instrumento ORIGIN altamente sensible, que puede proporcionar pruebas de las cantidades más pequeñas de rastros de vida, para futuras misiones espaciales. Agencias espaciales como NASA ya han expresado interés en probar ORIGIN para futuras misiones. El instrumento se puede utilizar en misiones a las lunas de hielo de Europa (Júpiter) y Encelado (Saturno), por ejemplo.
La cuestión de si existe vida más allá de la Tierra es una de las cuestiones más fundamentales de la humanidad. Las misiones futuras de la NASA, por ejemplo, tienen como objetivo examinar las lunas de hielo de Júpiter y Saturno, que potencialmente pueden albergar vida en los océanos líquidos debajo de la gruesa capa de hielo, en el suelo. Sin embargo, probar rastros de vida más allá de la Tierra es un gran desafío. Se requieren instrumentos de alta sensibilidad que tomen medidas en tierra con el mayor grado de autonomía posible y con alta precisión, a millones de kilómetros de la Tierra y, por lo tanto, sin el apoyo directo de la humanidad.
Un grupo internacional de investigadores bajo el liderazgo de Andreas Riedo y Niels Ligterink en la Universidad de Berna ha desarrollado ORIGIN, un espectrómetro de masas que puede detectar e identificar las cantidades más pequeñas de tales rastros de vida. Describen el instrumento en un artículo publicado recientemente en la revista especializada Naturaleza Informes científicos. Niels Ligterink del Centro para el Espacio y la Habitabilidad (CSH) es el autor principal del estudio internacional, y el coautor Andreas Riedo del Instituto de Física de la Universidad de Berna desarrolló el instrumento en los laboratorios de la división de investigación espacial y ciencias planetarias. del Instituto de Física. Varias agencias espaciales internacionales, en particular la NASA, ya han expresado su interés en probar ORIGIN para futuras misiones.
Se requiere un nuevo instrumento
Desde el primero Marte misión “Viking” en la década de 1970, la humanidad ha estado buscando rastros de vida en Marte utilizando instrumentos altamente especializados que se instalan en plataformas de aterrizaje y rovers. En sus primeros años, Marte era similar a la Tierra, tenía una atmósfera densa e incluso agua líquida. Sin embargo, como explica Niels Ligterink, Marte perdió su atmósfera protectora con el paso del tiempo: “Como resultado de esto, la superficie de Marte está sujeta a una alta radiación solar y cósmica que hace imposible la vida en la superficie”. El rover “Curiosity” de la NASA está examinando Marte en detalle pero sin indicios concretos de rastros de vida hasta la fecha.
Desde el descubrimiento por el Cassini y las misiones Galileo de los océanos globales bajo kilómetros de capas de hielo en la luna Europa de Júpiter y Encelado, la luna de Saturno, estos dos cuerpos se han convertido cada vez más en el foco de la búsqueda de vida extraterrestre para los investigadores. Según el conocimiento actual, los océanos tienen todas las propiedades que no solo son necesarias para la aparición de la vida, sino que también proporcionan entornos en los que la vida puede existir a largo plazo. Por lo tanto, la NASA planea aterrizar una misión en la luna Europa de Júpiter alrededor de 2030 y tomar medidas en tierra. El objetivo: Identificación de la vida. El coautor, el Prof. Dr. Peter Wurz, del Instituto de Física de la Universidad de Berna, dice: “Los conceptos que se desarrollaron especialmente para Marte no pueden aplicarse simplemente a otros cuerpos de nuestro sistema solar porque son muy diferentes. Se deben diseñar y utilizar nuevos instrumentos con mayor sensibilidad y sistemas de análisis más simples y robustos ”.
Sensibilidad de medición sin precedentes para pruebas de vida en el espacio
ORIGIN es uno de esos instrumentos nuevos que supera en muchos términos a los instrumentos espaciales anteriores en términos de sensibilidad de medición. Varias agencias espaciales internacionales han expresado gran interés en el instrumento para futuras misiones. Andreas Riedo dice: “La NASA nos ha invitado a participar y probar nuestro instrumento en el Ártico. El Ártico es el entorno de prueba óptimo en el contexto de la misión EUROPA LANDER, que debería comenzar en 2025, lo que nos permitirá demostrar el rendimiento de ORIGIN ”.
Los aminoácidos son componentes clave de la vida tal como la conocemos en la Tierra. Prueba contemporánea de cierta aminoácidos sobre superficies extraterrestres, como las de Europa, permiten sacar conclusiones sobre la posible vida. El principio de medición desarrollado por los investigadores de Berna es simple. Niels Ligterink explica: “Los pulsos de láser se dirigen a la superficie que se va a examinar. En el proceso se desprenden pequeñas cantidades de material cuya composición química es analizada por ORIGIN en un segundo paso ”. Andreas Riedo añade: “El aspecto atractivo de nuestra tecnología es que no se requieren técnicas complicadas de preparación de muestras, que podrían afectar potencialmente el resultado. Este fue uno de los mayores problemas en Marte hasta ahora ”, dice Riedo. Los aminoácidos analizados con ORIGIN hasta la fecha tienen una huella química específica que permite identificarlos directamente. Niels Ligterink: “Para ser honesto, no esperábamos que nuestras primeras mediciones ya pudieran identificar aminoácidos”.
El descubrimiento de rastros de vida pasada o presente en los cuerpos de nuestro sistema solar más allá de la Tierra es de gran importancia para comprender mejor la existencia de vida en el universo y su génesis. Andreas Riedo dice: “Nuestra nueva tecnología de medición es una mejora real de los instrumentos que se utilizan actualmente en las misiones espaciales. Si nos llevan a una misión futura, es posible que podamos responder a una de las preguntas más fundamentales de la humanidad con ORIGIN: ¿Hay vida en el espacio?
Referencia: “ORIGIN: un novedoso y compacto sistema de desorción láser – espectrometría de masas para la detección sensible in situ de aminoácidos en superficies extraterrestres” por Niels FW Ligterink, Valentine Grimaudo, Pavel Moreno-García, Rustam Lukmanov, Marek Tulej, Ingo Leya, Robert Lindner, Peter Wurz, Charles S. Cockell, Pascale Ehrenfreund y Andreas Riedo, 15 de junio de 2020, Informes científicos.
DOI: 10.1038 / s41598-020-66240-1
