Дълго време идеята за намиране на живот на други светове беше просто мечта за научна фантастика. Но в нашето съвремие търсенето на живот бързо се превръща в практично начинание. Сега някои умове от НАСА гледат напред към търсенето на живот в други светове и измислят как да търсят по-ефективно и ефикасно. Техният подход е съсредоточен около две неща: нано-сателити и микрофлуиди.
Животът е очевиден на Земята. Но това е различна история за другите светове в нашата Слънчева система. Марс е нашата основна цел в момента с работата, която MSL Curiosity върши. Но любопитството изследва Марс, за да установи дали условията на тази планета някога са били благоприятни за живота. По-вълнуваща възможност е намирането на съществуващ живот в друг свят: тоест живот, който съществува в момента.
На семинара „Планетна наука визия 2050“ експерти по планетарни науки и сродни дисциплини се събраха, за да представят идеи за следващите 50 години проучване в Слънчевата система. Екип, ръководен от Ричард Куин в изследователския център на НАСА Еймс (ARC), представи своите идеи за търсенето на съществуващ живот в следващите няколко десетилетия.
Тяхната работа се основава на десетилетно проучване „Визия и пътешествия за планетарните науки през десетилетието 2013-2022 г.“ Този източник потвърждава онова, което повечето от нас вече знаят: че нашето търсене на живот трябва да бъде съсредоточено върху Марс и така наречените „океански светове“ на нашата Слънчева система като Енцелад и Европа. Въпросът е как ще изглежда това търсене?
Куин и неговият екип очертаха две технологии, по които можем да центрираме нашето търсене.
Наносателитът се класифицира като нещо с маса между 1-10 кг. Те предлагат няколко предимства пред по-големите дизайни.
Първо, тяхната малка маса поддържа разходите за пускането им много ниски. В много случаи наносателитите могат да бъдат подкрепени с прасен апарат при пускането на по-голям полезен товар, само за да се използва излишък от капацитет. Наносателитите могат да бъдат направени евтино, а множество от тях могат да бъдат проектирани и изградени едно и също. Това би позволило флота от наносателити да бъде изпратен до същата дестинация.
По-голямата част от дискусиите около търсенето на центрове за живот около големи плавателни съдове или земевладелци, които кацат на едно място и имат ограничена мобилност. Марсоходците вършат чудесна работа, но те могат да изследват само много конкретни места. По някакъв начин това създава вид грешка в извадката. Трудно е да се обобщи за условията за живот в други светове, когато сме взели проба само няколко места.
На Земята животът е навсякъде. Но Земята е дом и на екстремофили, организми, които съществуват само в крайни, трудно достъпни места. Помислете за термични отвори на океанското дъно или дълбоки тъмни пещери. Ако това е видът живот, който съществува в целевите светове в нашата Слънчева система, тогава има голяма вероятност, че ще трябва да извадим много места, преди да ги намерим. Това е нещо, което е извън възможностите на нашите гребци. Наносателитите могат да бъдат част от решението. Парк от тях, който изследва свят като Енцелад или Европа, може да ускори нашето търсене на съществуващ живот.
НАСА е проектирала и изграждала наносателити за изпълнение на различни задачи, като извършване на експерименти по биология и тестване на модерни задвижващи и комуникационни технологии. През 2010 г. те успешно внедряват наносателит от по-голям микросателит. Ако разширите тази идея, можете да видите как малък флот от наносателити може да бъде разположен в друг свят, след като пристигне там на друг по-голям кораб.
Microfluidics се занимава със системи, които манипулират много малки количества течност, обикновено в субмилиметрова скала. Идеята е да се създадат микрочипове, които се справят с много малки размери на пробите, и да ги тестват на място. НАСА свърши работа с микрофлуиди, за да се опита да разработи начини за наблюдение на здравето на астронавтите при пътувания с дълги космически пространства, където няма достъп до лаборатория. Могат да бъдат произведени микрофлуидни чипове, които имат само една или две функции и дават само един или два резултата.
По отношение на търсенето на съществуващ живот в нашата Слънчева система, микрофлуидите са естествено прилягане с наносателити. Заменете възможностите за медицинска диагностика на микрофлуиден чип с биомаркерна диагностика и имате мъничко устройство, което може да бъде монтирано на миниатюрен сателит. Тъй като функциониращите микрофлуидни чипове могат да бъдат толкова малки, колкото микропроцесорите, могат да бъдат монтирани множество от тях.
„Техническите ограничения неизбежно ще ограничат роботизираните мисии, които търсят доказателства за живота до няколко избрани експеримента.“ - Richard.C.Quinn, et. Ал.
В комбинация с наносателити, микрофлуидите предлагат възможността едни и същи няколко теста за живот да се повтарят отново и отново на множество места. Това очевидно е много привлекателно, когато става дума за търсенето на живот. Екипът, който стои зад идеята, подчертава, че техният подход би включвал търсенето на прости градивни елементи, сложните биомолекули, участващи в основната биохимия, а също и структурите, необходими на клетъчния живот, за да съществуват. Извършването на тези тестове на няколко места би било предимство в търсенето.
Някои от технологиите за микрофлуидно търсене на живот вече са разработени. Екипът изтъква, че няколко от тях вече са имали успешни демонстрации в микрогравитационни мисии като GeneSat, PharmaSat и SporeSat.
„Комбинацията от микрофлуидни системи с химически и биохимични сензори и сензорни масиви предлагат едни от най-обещаващите подходи за откриване на съществуващ живот с помощта на платформи с малък полезен товар.“ - Richard.C.Quinn, et. Ал.
Ние сме на път далеч от мисията за Европа или Енцелад. Но този документ беше за бъдещата визия на търсенето на съществуващ живот. Никога не е твърде рано да започнете да мислите за това.
Има някои очевидни пречки за използването на наносателити за търсене на живот на Енцелад или Европа. Тези светове са замръзнали и океаните са под тези дебели ледени шапки, които трябва да изследваме. По някакъв начин нашите малки наносателити ще трябва да преминат през този лед.
Също така, наносателитите, които имаме сега, са точно това: спътници. Те са проектирани да бъдат в орбита около тяло. Как биха могли да бъдат превърнати в мънички океански потопяеми изследователи?
Няма съмнение, че някой, някъде в НАСА, вече мисли за това.
Изключителната визия на флот от малки плавателни съдове, всеки със способността да повтаря основни експерименти, търсейки живот на множество места, е добър. Що се отнася до това как всъщност се оказва, ще трябва да изчакаме и да видим.
