211service.com
Et værktøj til at finde liv i det ydre rum
Interessen for muligheden for udenjordisk liv får videnskabsmænd til at designe metoder til at studere de mest ekstreme områder af Jorden med håbet om, at en sådan forskning ikke kun vil resultere i en bedre forståelse af, hvordan liv kan opretholde sig selv på Mars eller Jupiter, men også i udstyr, der måske en dag bliver brugt i rummet. Sådan er det på University of Illinois i Chicago (UIC), hvor forskere har samarbejdet med NASA-forskere om at designe et autonomt undervandsfartøj (AUV), der skal undersøge det iskolde vand i Antarktis. Robotenheden, kaldet udholdenhed , vil kortlægge den biologiske og geokemiske sammensætning af den isbundne sø Bonney i tre dimensioner ved hjælp af værktøjer, som forskerne tror en dag vil blive brugt i rummet.
Iskolde opdagelse: Den autonome undervandsfartøjs udholdenhed er omkring fire fod høj og tre fod bred. Det forventes at blive sænket gennem et bor eller et smeltehul i Antarktis isbundne sø Bonney i november 2008. Det er designet til at sondere vandet og skabe 3-D-kort over det undersøiske økosystem ved hjælp af værktøjer, der en dag kan blive hyret til at søge for udenjordisk liv.
Konceptet for opdagelsesrejsende er afledt af et projekt, der ledes af NASAs Astrobiology, Science, and Technology for Exploring Planets-program ( ET SKRIDT ). Gruppen, på jagt efter mikrobielt liv, bruger en AUV kaldet dybdex at kortlægge undervandshuler i Mexico. Når projektet er afsluttet, vil køretøjet blive omkonstrueret af dets skabere, Stone Aerospace , et Texas-baseret firma, for Lake Bonney.
Mens fremdrifts- og navigationssystemerne mellem [udholdenhed og dybdex] vil være ens, vil videnskabspakken være helt anderledes, siger Peter Doran , en lektor i jord- og miljøvidenskab ved UIC og projektets ledende efterforsker, som formulerede det indledende forslag. Vi bygger et helt nyt køretøj for at opdage, hvordan man bedst kortlægger et stort vandområde dækket af is. Begge systemer bliver finansieret af NASA og udviklet af Stone Aerospace. Endurance bliver også en del af ASTEP.
I modsætning til depthx, der svømmer gennem det varme vand på forskellige dybder ved hjælp af visualiseringssystemer, og som tager vandprøver for at indsamle data, vil udholdenhed blive droppet i vandet gennem en boremaskine eller et smeltehul i isen og vil svømme i toppen af vandet . Bundet til det vil være en deployerbar pakke, der inkluderer et nyt sæt sensorer designet til at detektere organiske molekyler og karakterisere livsformer. Ved at sænke pakken til visse undersøgelsesområder vil videnskabsmænd hjælpe med at bevare Antarktis uberørte miljø. Et indbygget flashdrev vil samle de data, der skal videresendes tilbage til et visualiseringslaboratorium i Chicago, der vil generere 3D-billeder, kort og grafik af søen.
Den nyeste af de sensorer, der allerede er under udvikling til udholdenhed, bruger en Raman-spektrometri til at måle sammensætningen af is. Denne sensor adskiller sig fra andre spektroskopiske spektrometre såsom en infrarød emissionsspektrometri ved dens brug af laserstråle til aktivt at excitere undersøgelsesobjekter. Ved at detektere egenskabsændringer i lyset, der hopper tilbage fra målobjekter, kan sensoren bestemme den kemiske sammensætning af en given genstand i enhver dybde af søen, den vælger at studere. At studere forskellige dybder af søen vil give forskerne mulighed for at skabe en profil af de kemiske sammensætninger af dens mange niveauer.
Det er en meget følsom sanseteknik, der kan måle organiske små molekyler som kuldioxid, lipider og forskellige fragmenteringer, der gør det til en meget god biomarkørdetektor, siger Bin Chen , en seniorforsker ved NASA Ames Research Center (ARC), som leder udviklingen af spektrometeret.
NASA-forskerne arbejder på at øge spektrometrets følsomhed endnu mere ved at belægge sonden - et fiberbundt, som lyset går igennem for at belyse målet, og som også modtager signalet, der hopper tilbage - i guld og sølv nanomaterialer. Dette vil forbedre de elektromagnetiske og plasmoniske egenskaber af sonden på en enhed, siger Chen. NASA-forskere havde oprindeligt planlagt at installere en form for Raman-spektrometeret Ånd , Mars-roveren, men fordi de var bekymrede for enhedens holdbarhed, fjernede de spektrometeret i sidste øjeblik.
Forskerne, der arbejder med udholdenhed, planlægger at mødes i Mexico om en måned for yderligere at diskutere de teknologiske rekonstruktioner af depthx med ledende ingeniør William Stone fra Stone Aerospace. De vil tage fat på, hvordan man gør det mindre og mere strømeffektivt, samt hvordan man øger holdbarheden af sensorerne, så de kan modstå temperaturerne i de arktiske farvande. Når depthx er rekonstrueret, planlægger forskerne at lave en lille test af enheden i en isbundet sø i Wisconsin næste forår, før de udsender robotsonden til de antarktiske farvande i november 2008. Der vil enheden blive testet i en måned; videnskabsmænd vil bruge otte timer om dagen på at måle.
At bestemme biogeografien af Antarktis-søen kunne være en model for liv på tidlig Mars, så hvis du forestiller dig, hvordan livet overlevede på Mars for tre milliarder år siden, kan det være som den tørre dal af søer i Antarktis, siger Chris McKay , en planetarisk videnskabsmand ved NASA og en projektmedarbejder. Kortlægning af et økosystem under søen vil hjælpe forskerne med bedre at forstå, hvordan liv kan overleve på isdækkede oceaner på måner som Jupiters Europa.