Ilgu laiku ideja atrast dzīvi citās pasaulēs bija tikai zinātniskās fantastikas sapnis. Bet mūsdienās dzīves meklējumi strauji kļūst par praktiskiem centieniem. Tagad daži NASA prāti meklē dzīvības meklēšanu citās pasaulēs un izdomā, kā meklēt efektīvāk un lietderīgāk. Viņu pieeja koncentrējas uz divām lietām: nanosatelītiem un mikrofluidikām.
Dzīvība uz Zemes ir acīmredzama. Bet tas ir atšķirīgs stāsts par citām pasaulēm mūsu Saules sistēmā. Marss ir mūsu galvenais mērķis šobrīd, strādājot ar MSL Curiosity. Bet Curiosity pēta Marsu, lai noskaidrotu, vai apstākļi uz šīs planētas kādreiz bija labvēlīgi dzīvībai. Vēl aizraujošāka iespēja ir atrast esošo dzīvi citā pasaulē: tas ir, dzīvi, kas eksistē šobrīd.
Seminārā Planetary Science Vision 2050 Planetārzinātnes un ar to saistīto disciplīnu eksperti pulcējās, lai iepazīstinātu ar idejām par nākamajiem 50 izpētes gadiem Saules sistēmā. Ričarda Kvina vadīta komanda NASA Ames pētījumu centrā (ARC) iepazīstināja ar savām idejām par esošās dzīves meklējumiem dažās nākamajās desmitgadēs.
Viņu darbs ir balstīts uz dekadalisko aptauju “Vīzija un ceļojumi uz planētu zinātni desmitgadē no 2013. līdz 2022. gadam”. Šis avots apstiprina to, ko vairums no mums jau zina: ka mūsu dzīves meklējumiem jābūt vērstiem uz Marsu un mūsu Saules sistēmas tā saucamajām “okeāna pasaulēm”, piemēram, Enceladus un Europa. Jautājums ir, kā izskatīsies šī meklēšana?
Kvīns un viņa komanda ieskicēja divas tehnoloģijas, kuras mēs varētu koncentrēt mūsu meklējumos.
Nanosatellīts tiek klasificēts kā kaut kas ar masu no 1-10 kg. Tie piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar lielākiem dizainparaugiem.
Pirmkārt, to mazā masa uztur ļoti zemas to palaišanas izmaksas. Daudzos gadījumos nanosatellīti var tikt atbalstīti uz lielākas kravas palaišanas, tikai tāpēc, lai izmantotu lieko jaudu. Nanosatellītus var izgatavot lēti, un vairākus no tiem var projektēt un būvēt vienādi. Tas ļautu nanosatellītu floti nosūtīt uz to pašu galamērķi.
Lielākā diskusiju daļa ir saistīta ar dzīves centru meklēšanu ap lieliem amatniecības līdzekļiem vai zemniekiem, kas nolaižas vienā vietā un kuriem ir ierobežota pārvietošanās spēja. Marsa roveri veic lielu darbu, taču viņi var izmeklēt tikai ļoti specifiskas vietas. Savā ziņā tas rada veida izlases kļūdu. Ir grūti vispārināt dzīves apstākļus citās pasaulēs, ja mēs esam atlasījuši tikai nelielu vietu daļu.
Uz Zemes dzīve ir visur. Bet Zeme ir arī ekstremofilu, organismu, kas pastāv tikai galējās, grūti pieejamās vietās, mājvieta. Padomājiet par termālajām ventilācijas atverēm okeāna grīdā vai dziļām tumšām alām. Ja tā ir tāda veida dzīve, kāda pastāv mērķa pasaulēs mūsu Saules sistēmā, tad pastāv liela iespējamība, ka mums būs jāizlasa daudzas vietas, pirms tās atrodam. Tas ir kaut kas, kas pārsniedz mūsu rovers iespējas. Nanosatellīti varētu būt daļa no risinājuma. Viņu flote, kas izmeklē tādu pasauli kā Enceladus vai Europa, varētu paātrināt mūsu meklēšanu pēc paliekošās dzīves.
NASA ir izstrādājusi un izveidojusi nanosatellītus, lai veiktu dažādus uzdevumus, piemēram, veiktu bioloģijas eksperimentus un pārbaudītu progresīvas vilces un komunikāciju tehnoloģijas. 2010. gadā viņi veiksmīgi izvietoja nanosatellītu no lielāka mikrosatellīta. Ja izvēlaties šo ideju, jūs varat redzēt, kā nelielu nanosatellītu floti varētu izvietot citā pasaulē pēc tam, kad tur ieradīsities ar citu lielāku kuģi.
Mikrofluidika nodarbojas ar sistēmām, kas manipulē ar ļoti mazu šķidruma daudzumu, parasti zem milimetru skalas. Ideja ir izveidot mikroshēmas, kas apstrādā ļoti mazus paraugu lielumus, un pārbaudīt tos uz vietas. NASA ir veikusi darbu ar mikrofluidics, lai mēģinātu attīstīt astronautu veselības uzraudzības veidus ilgstošos kosmosa reisos, kur nav piekļuves laboratorijai. Var ražot mikrošķidrās mikroshēmas, kurām ir tikai viena vai divas funkcijas, un kas rada tikai vienu vai divus rezultātus.
Runājot par dzīves saglabāšanu Saules sistēmā, mikrofluidics ir dabiski piemērots nanosatellītiem. Aizstājiet mikrofluidic mikroshēmas medicīniskās diagnostikas iespējas ar biomarķiera diagnostiku, un jums ir niecīga ierīce, kuru var uzstādīt uz maza satelīta. Tā kā funkcionējošās mikrofluidic mikroshēmas var būt tikpat mazas kā mikroprocesori, varētu uzstādīt vairākus no tiem.
"Tehniskie ierobežojumi neizbēgami ierobežos robotizētās misijas, kas meklē dzīvības pierādījumus, līdz dažiem izvēlētiem eksperimentiem." - Ričards Č.Kuins, et. al.
Kombinējot ar nanosatellītiem, mikrofluidics piedāvā iespēju vienu un to pašu dažus dzīves testus atkārtot vairāk un vairāk dažādās vietās. Tas acīmredzami ir ļoti pievilcīgs, ja runājam par dzīves meklēšanu. Idejas komanda uzsver, ka viņu pieeja būtu saistīta ar vienkāršu celtniecības bloku meklēšanu, sarežģītām biomolekulēm, kas iesaistītas pamata bioķīmijā, kā arī struktūras, kas, lai pastāvētu, nepieciešama šūnu dzīvei. Šo testu veikšana vairākās vietās būtu meklēšanas vainagojums.
Dažas no dzīves tehnoloģijām mikroviļņu meklējumos jau ir izstrādātas. Komanda norāda, ka vairākiem no viņiem jau ir bijuši veiksmīgi demonstrējumi mikrogravitācijas misijās, piemēram, GeneSat, PharmaSat un SporeSat.
"Mikrofluidālo sistēmu apvienojums ar ķīmiskajiem un bioķīmiskajiem sensoriem un sensoru blokiem piedāvā daudzsološākās pieejas dzīvības saglabāšanai, izmantojot nelielas kravas platformas." - Ričards Č.Kuins, et. al.
Mēs esam tālu no misijas uz Eiropu vai Enceladus. Bet šis raksts bija par nākotnes redzējumu par paliekošās dzīves meklējumiem. Nekad nav par agru sākt par to domāt.
Ir daži acīmredzami šķēršļi nanosatellītu izmantošanai dzīves meklējumos Enceladus vai Europa. Šīs pasaules ir sasalušas, un mums ir jāizmeklē okeāni zem tām biezajām ledus cepurēm. Kaut kā mūsu niecīgajiem nanosatellītiem vajadzētu izkļūt caur šo ledu.
Arī nanosatellīti, kas mums tagad ir, ir tikai šādi: satelīti. Tie ir paredzēti, lai atrastos orbītā ap ķermeni. Kā tos varētu pārveidot par sīkiem, okeānā ienākošiem zemūdens pētniekiem?
Nav šaubu, ka kāds kaut kur NASA par to jau domā.
Pārliecinošs ir mazo kuģu flotes visaptverošais redzējums, katrs ar iespēju atkārtot pamata eksperimentus, meklējot dzīvību vairākās vietās. Cik patiesībā izrādās, mums būs jāgaida un jāredz.
