Довгий час ідея знайти життя в інших світах була лише мрією наукової фантастики. Але в наш сучасний час пошук життя швидко стає практичним починанням. Тепер деякі розуми NASA сподіваються на пошуки життя в інших світах і придумують, як шукати ефективніше та ефективніше. Їх підхід орієнтований на дві речі: наносупутники та мікрофлюїди.
Життя очевидно на Землі. Але це інша історія для інших світів нашої Сонячної системи. На даний момент Марс є нашою основною ціллю в роботі, яку проводить MSL Curiosity. Але цікавість досліджує Марс, щоб з’ясувати, чи були умови на цій планеті коли-небудь сприятливими для життя. Більш захоплюючою можливістю є пошук існуючого життя в іншому світі: тобто життя, яке існує зараз.
На семінарі "Планетарні науки Vision 2050" експерти з планетарних наук та суміжних дисциплін зібралися, щоб представити ідеї про наступні 50 років дослідження в Сонячній системі. Команда під керівництвом Річарда Куїнна в Науково-дослідному центрі NASA Еймса (ARC) представила свої ідеї щодо пошуку існуючого життя в найближчі кілька десятиліть.
Їх робота ґрунтується на декадному опитуванні "Бачення та подорожі для планетарних наук у Декаді 2013-2022 рр." Це джерело підтверджує те, що більшість із нас уже знає: про те, що наші пошуки життя повинні бути зосереджені на Марсі та на так званих “Світах океану” нашої Сонячної системи, таких як Енцелад та Європа. Питання в тому, як виглядатиме цей пошук?
Квін та його команда окреслили дві технології, за якими ми могли б зосередити наш пошук.
Наносупутник класифікується як щось із масою від 1 до 10 кг. Вони пропонують кілька переваг перед більш крупними конструкціями.
По-перше, їх невелика маса утримує витрати на запуск їх дуже низькими. У багатьох випадках наносателіти можуть бути підкріплені під час запуску більшої корисної навантаження, просто для використання зайвої ємності. Наносателіти можна виготовити дешево, а множини з них можна спроектувати і побудувати однаково. Це дозволило б флоту наносателітів направити до того ж пункту призначення.
Більшість дискусій навколо пошуку центрів життя навколо великих ремесел або землевласників, які приземляються в одному місці та мають обмежену мобільність. Марсоходи роблять велику роботу, але вони можуть досліджувати лише дуже конкретні місця. Певним чином, це створює певну помилку вибірки. Важко узагальнити про умови життя в інших світах, коли ми зібрали лише невелику кількість локацій.
На Землі життя є скрізь. Але Земля також є домом для екстремофілів, організмів, які існують лише в крайніх, важкодоступних місцях. Подумайте про теплові отвори на океанському дні чи глибокі темні печери. Якщо це такий спосіб життя, який існує у цільових світах нашої Сонячної системи, то існує велика можливість, що нам потрібно буде взяти проби у багатьох місцях, перш ніж їх знайти. Це щось, що виходить за межі можливостей наших роверів. Наносателіти можуть бути частиною рішення. Парк з них, що досліджує такий світ, як Енцелад чи Європа, може пришвидшити наші пошуки існуючого життя.
NASA розробила та побудувала наносателіти для виконання різноманітних завдань, таких як проведення експериментів з біології та випробування передових технологій приводу та зв'язку. У 2010 році вони успішно розгорнули наносупутник з більшого мікросупутника. Якщо ви розгорнете цю ідею, ви зможете побачити, як невеликий флот наносателітів міг би бути розгорнутий в інший світ, після прибуття туди на іншому великому судні.
Microfluidics має справу з системами, які маніпулюють дуже невеликою кількістю рідини, як правило, на субміліметровій шкалі. Ідея полягає у створенні мікрочіпів, які обробляють дуже малі розміри зразків, та тестування їх in situ. NASA зробила роботу з мікрофлюїдами, щоб спробувати розробити способи моніторингу здоров’я космонавтів у далеких космічних плаваннях, де немає доступу до лабораторії. Можуть бути виготовлені мікрофлюїдні мікросхеми, які мають лише одну або дві функції, і дають лише один-два результати.
З точки зору пошуку існуючого життя у нашій Сонячній системі, мікрофлюїдики - це природне поєднання з наносателітами. Замініть можливості медичної діагностики мікрофлюїдної мікросхеми на діагностику біомаркерів, і у вас є крихітний прилад, який можна встановити на крихітному супутнику. Оскільки функціонування мікрофлюїдних мікросхем може бути таким же малим, як мікропроцесори, їх можна встановити кілька.
"Технічні обмеження неминуче обмежують роботизовані місії, які шукають докази життя, кількома вибраними експериментами". - Richard.C.Quinn, et. ін.
У поєднанні з наносателітами microfluidics пропонує можливість повторення однакових тестів на життя в багатьох місцях. Це, очевидно, дуже привабливо, коли йдеться про пошуки життя. Команда, яка стоїть за цією ідеєю, підкреслює, що їхній підхід передбачає пошук простих будівельних блоків, складних біомолекул, що беруть участь у базовій біохімії, а також структур, необхідних для життя клітин, щоб існувати. Виконання цих тестів у кількох місцях було б користю у пошуку.
Деякі технології мікрофлюїдного пошуку життя вже розроблені. Команда вказує, що декілька з них вже провели успішні демонстрації в місіях гравітації, як GeneSat, PharmaSat, і SporeSat.
«Поєднання мікрофлюїдних систем з хімічними та біохімічними датчиками та сенсорними масивами пропонують деякі найбільш перспективні підходи до виявлення існуючого життя за допомогою платформ малої корисної навантаження». - Richard.C.Quinn, et. ін.
Ми - шляхи від місії до Європи чи Енцеладу. Але ця стаття стосувалася майбутнього бачення пошуку існуючого життя. Ніколи не занадто рано починати думати про це.
Є кілька очевидних перешкод для використання наносателітів для пошуку життя на Енцеладі чи Європі. Ці світи замерзли, і це океани під тими товстими крижаними кришками, які нам потрібно дослідити. Якось нашим крихітним наносателітам потрібно було б пройти цей лід.
Крім того, наносателіти, які ми маємо зараз, - це саме це: супутники. Вони розроблені так, щоб перебувати на орбіті навколо тіла. Як вони могли перетворитися на крихітних, океанських підводних дослідників?
Немає сумнівів, що хтось, десь в НАСА, вже думає про це.
Зрозуміле видовище флоту малих кораблів, кожне з яких має можливість повторювати основні експерименти, шукаючи життя в декількох місцях, є надійним. Щодо того, як це насправді виявляється, нам доведеться почекати і подивитися.
