რამდენადაც კოსმოსური მისიები უფრო ღრმად მოძრაობენ მზის გარე სისტემაში, კომპაქტური, რესურსებით ეფექტური და ზუსტი ანალიტიკური ხელსაწყოების საჭიროება უფრო კრიტიკულია. მით უმეტეს, რომ მეცნიერები აგრძელებენ ნადირობას არამიწიერ სიცოცხლეზე და დასახლებულ პლანეტებსა თუ მთვარეებზე.
მერილენდის უნივერსიტეტის გუნდმა შეიმუშავა ახალი ინსტრუმენტი, რომელიც სპეციალურად მორგებულია კოსმოსური მისიების საჭიროებებზე. NASA. მათი ლაზერზე დაფუძნებული მინიანალიზატორი საგრძნობლად უფრო მცირეა, მაგრამ რესურსებით ეფექტური, პლანეტარული მასალის ნიმუშების ანალიზისა და პოტენციური ბიოლოგიური აქტივობის ადგილზე კომპრომისის გარეშე.
ინსტრუმენტი იწონის 8 კგ-ზე ნაკლებს და წარმოადგენს ორი მნიშვნელოვანი ხელსაწყოს ფიზიკურად შემცირებულ კომბინაციას სიცოცხლის ნიშნების აღმოსაჩენად და მასალების შემადგენლობის დასადგენად: პულსირებული ულტრაიისფერი ლაზერი, რომელიც შლის მცირე რაოდენობით მასალას პლანეტარული ნიმუშიდან და ორბიტრაპის ანალიზატორი. რომელიც აწვდის მონაცემებს შესწავლილი მასალების ქიმიური შემადგენლობის შესახებ მაღალი გარჩევადობით.
„ორბიტრაპი თავდაპირველად აშენდა კომერციული გამოყენებისთვის“, - განმარტავს წამყვანი მკვლევარი რიკარდო არევალო. - მათი ნახვა შეგიძლიათ სამედიცინო და ფარმაცევტულ ლაბორატორიებში. ჩემს ლაბორატორიაში ის იწონის 180 კგ-ზე მეტს, ამიტომ საკმაოდ დიდია და 8 წელი დაგვჭირდა პროტოტიპის შესაქმნელად, რომელიც ეფექტურად გამოიყენებოდა კოსმოსში. ის გაცილებით მცირეა და ნაკლებ რესურსზე ინტენსიურია“.
გუნდის ახალი მოწყობილობა ამცირებს ორიგინალურ ორბიტრაპს ლაზერული დეზორბციის მასის სპექტრომეტრიასთან (LDMS) კომბინაციით, ტექნოლოგია, რომელიც ჯერ არ არის გამოყენებული არამიწიერი პლანეტარული გარემოში. ინსტრუმენტს აქვს იგივე უპირატესობები, რაც მის უფრო დიდ წინამორბედებს, მაგრამ გამარტივებულია კოსმოსური კვლევისა და პლანეტარული მასალების ადგილზე ანალიზისთვის.
მისი დაბალი მასის და ენერგიის მინიმალური მოთხოვნების გამო, მისი შენახვა და შენარჩუნება შესაძლებელია კოსმოსურ მისიებში და ანალიზი პლანეტის ან ნივთიერების ზედაპირი ნაკლებად ინტრუზიული გახდება და, შესაბამისად, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ დაბინძურდეს ან დააზიანოს ნიმუში. „კარგი ის არის, რომ ყველაფერი, რისი იონიზაციაც შესაძლებელია, შეიძლება გაანალიზდეს. თუ ლაზერის სხივს მივმართავთ ყინულის ნიმუშს, განვსაზღვრავთ მის შემადგენლობას და დავინახავთ ბიოხელმოწერებს, თქვა რიკარდო არევალომ. - ამ ინსტრუმენტს აქვს მაღალი მასის გარჩევადობა და სიზუსტე.
LDMS Orbitrap-ის მინი ვერსიის ლაზერული კომპონენტი ასევე საშუალებას აძლევს მკვლევარებს, მიიღონ უფრო დიდი და რთული ნაერთები. მაგალითად, მცირე ორგანული ნაერთები, როგორიცაა ამინომჟავები, სიცოცხლის ფორმების ორაზროვანი მარკერებია. „ამინომჟავები შეიძლება წარმოიქმნას აბიოტიკურად, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი სულაც არ არის სიცოცხლის მტკიცებულება. მეტეორიტები, რომელთაგან ბევრი მდიდარია ამინომჟავებით, შეიძლება დაეცეს პლანეტის ზედაპირზე და აბიოტური ორგანული ნივთიერებები გადაიტანოს ზედაპირზე, თქვა არევალომ. „ლაზერი გვაძლევს საშუალებას შევისწავლოთ უფრო დიდი და რთული ორგანული ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ ყველაზე სავარაუდო ბიოხელმოწერების ჩვენება.
LDMS Orbitrap მინისისტემა გამოადგება მომავალ მისიებში, რომლებიც მიზნად ისახავს სიცოცხლის აღმოჩენას (მაგ. Enceladus ორბილანდერი), ან ზედაპირულ კვლევაში თვეების (პროგრამა NASA Artemis). მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ თავიანთ მოწყობილობას კოსმოსში გაგზავნიან და უახლოეს რამდენიმე წელიწადში განათავსებენ ობიექტში. ”მე ამ პროტოტიპს ვხედავ, როგორც სხვა სამომავლო ინსტრუმენტების წინამორბედს, რომელიც დაფუძნებულია LDMS-ზე და Orbitrap-ზე,” - თქვა არევალომ. "ჩვენს Orbitrap LDMS მინი-ინსტრუმენტს აქვს პოტენციალი მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს პლანეტარული ზედაპირის გეოქიმიისა და ასტრობიოლოგიის შესწავლის გზა."
ასევე საინტერესოა: