在太空中寻找生命就靠它了!科学家开发最灵敏仪器,NASA 已表示出兴趣

来自:前瞻网 2020-08-29

宇宙是否还有其它生命存在?目前没发现,是不是因为我们的仪器不够灵敏无法检测到?

现在,伯尔尼大学的研究人员开发了高灵敏度的 ORIGIN 仪器,可以为未来的太空任务提供生命迹象的最小数量证据。NASA 等航天机构已经表示有兴趣在未来的任务中测试 ORIGIN。例如,该仪器可用于执行木卫二 ( 木星 ) 和土卫二 ( 土星 ) 的冰卫任务。

地球之外是否存在生命是人类最基本的问题之一。例如,美国航空航天局未来的任务旨在检查木星和土星的冰卫星,这些冰卫星可能在地表厚厚的冰层下的液态海洋中庇护生命。然而,要证明地球以外的生命痕迹是极具挑战性的。需要高度灵敏的仪器,在距离地球数百万公里的地方进行高精度的测量,这样就无需人类的直接支持。

在伯尔尼大学安德里亚斯 · 里多和尼尔斯 · 利特林克的领导下,一个国际研究小组研制出了 "ORIGIN",这是一种质谱仪,可以探测并识别出生命的最小数量痕迹。他们在专业期刊《自然科学报告》最近发表的一篇文章中描述了该仪器。来自空间与宜居性中心 ( CSH ) 的尼尔斯 · 利特林克 ( Niels Ligterink ) 是这项国际研究的第一作者,来自伯尔尼大学物理研究所的合著者安德里亚斯 · 里埃多 ( Andreas Riedo ) 在物理研究所空间研究与行星科学部的实验室中开发了该仪器。各种国际空间机构,特别是美国国家航空航天局,已经表示有兴趣在未来的任务中测试 ORIGIN。

新仪器要求

自 20 世纪 70 年代首次火星任务 " 维京计划 " 以来,人类一直在使用安装在着陆平台和漫游车上的专门仪器寻找火星上的生命痕迹。在早期,火星与地球相似,有稠密的大气层,甚至还有液态水。然而,正如尼尔斯 · 利特林克解释的那样,随着时间的推移,火星失去了具有保护作用的大气层 :" 因此,火星表面受到强烈的太阳和宇宙辐射,这使得火星表面不可能有生命存在。" 美国宇航局的 " 好奇号 " 探测车目前正在对火星进行详细检查,但到目前为止还没有发现生命迹象的具体迹象。

自从 " 卡西尼号 " 和 " 伽利略号 " 在木星的卫星欧罗巴和土星的卫星土卫二的冰层下发现了海洋,这两个天体越来越成为研究人员寻找地外生命的焦点。根据目前的知识,海洋具有所有的特性,这些特性不仅是生命存在所必需的,而且还提供了生命可以长期存在的环境。因此,NASA 计划在 2030 年左右登陆木星的卫星木卫二,并在地面进行测量。目标 : 对生命的认同。来自伯尔尼大学物理研究所的 Peter Wurz 教授说:" 专门为火星开发的概念不能简单地应用到我们太阳系的其它天体上,因为它们截然不同。必须设计和使用具有更高灵敏度和更简单、更健壮分析系统的新仪器。"

史无前例的测量灵敏度,以证明太空中存在生命

ORIGIN 就是这样一种新仪器,它的测量灵敏度比以前的空间仪器在许多方面都要好。各国际空间机构对这一工具用于今后的任务表示了极大的兴趣。安德烈亚斯列多说。" 美国宇航局邀请我们在北极测试我们的仪器。北极是欧罗巴着陆器任务的最佳测试环境,该任务将于 2025 年开始,这将允许我们演示 ORIGIN 的性能。"

" 正如我们在地球上所知,氨基酸是生命的关键组成部分。与此同时,在地外表面 ( 如木卫二上 ) 也有某些氨基酸存在的证据,这使得我们可以得出可能存在生命的结论。波恩研究人员开发的测量原理很简单。" 利特林克解释道," 激光脉冲被定向到要检查的表面。在这个过程中,少量物质被分离,第二步对其化学成分进行分析。" 安德里亚斯 · 里埃多补充说 :" 我们技术引人注目的方面是不需要复杂的样品制备技术,这可能会影响结果。这是迄今为止火星上最大的问题之一。" 到目前为止,对氨基酸的来源进行分析的氨基酸具有一种特殊的化学指纹图谱,可以直接识别它们。利特林克解释道 :" 说实话,我们并没有期望我们的第一次测量已经能够识别氨基酸。"

在地球以外的太阳系中发现过去或现在的生命痕迹,对于更好地了解宇宙中生命的存在及其起源具有重要意义。里埃多总结说 :" 我们的新测量技术是对目前在太空任务中使用的仪器的真正改进。如果我们被带到未来的任务中,我们也许能够回答人类起源的一个最基本的问题 : 太空中有生命吗 ?"

编译 / 前瞻经济学人 APP 资讯组

原文来源:

//phys.org/news/2020-08-sensitive-instrument-life-space.html