Ученые из Бернского университета разработали самый чувствительный на сегодняшний день инструмент, с помощью которого будущие космические миссии смогут обнаруживать следы жизни на Марсе или на ледяных лунах газовых планет.

Так выглядит прибор ORIGIN внутри испытательной камеры. © Universität Bern, Vera Knöpfel

Как сообщает в журнале «Nature Scientific Reports» команда под руководством Андреаса Риедо и Нильса Лигтеринка из Бернского университета, «Инструмент для сбора информации об органике» („ORganics Information Gathering Instrument“ = ORIGIN) может обнаруживать даже крошечные количества следов жизни и его можно будет использовать, например, в миссиях на Марс или на ледяные луны - Европу (Юпитер) и Энцелад (Сатурн), под ледяной коркой которых ученые предполагают и даже уже доказали существование скрытых водных океанов.

Однако обнаружение следов жизни за пределами Земли является чрезвычайно сложной задачей, говорится в пресс-релизе Бернского университета: «Требуются высокочувствительные инструменты, которые могут проводить измерения на месте максимально автономно и с максимальной точностью - в миллионах километров от Земли, без прямой поддержки людей».

Подоплека

Начиная с первой марсианской миссии «Викинг» в 1970-х годах, человечество пыталось найти следы жизни на Марсе с помощью узкоспециализированных инструментов, установленных на посадочных платформах и марсоходах. В молодости Марс был похож на Землю, имел плотную атмосферу и жидкую воду. Как объясняет Нильс Лигтеринк, Марс со временем утратил свою защитную атмосферу: «В результате теперь поверхность Марса подвергается воздействию высоких уровней солнечной и космической радиации, что делает невозможной жизнь на поверхности». В настоящее время Марс подробно исследуется марсоходом NASA Curiosity, но пока никаких конкретных доказательств наличия следов жизни не обнаружено.

С момента открытия миссиями «Кассини» и «Галилео» глобальных океанов под слоями льда толщиной в километры на спутнике Юпитера Европе и спутнике Сатурна Энцеладе, исследователи поместили эти два космических объекта практически в центр поиска внеземной жизни. Согласно современным знаниям, океаны обладают всеми свойствами, которые не только необходимы для создания жизни, но и представляют собой среду, в которой жизнь может существовать в течение длительного периода времени. Поэтому NASA примерно в 2030 году планирует запустить миссию на спутник Юпитера Европу и провести измерения и исследования прямо на месте. Цель: идентификация жизни.
(Источник: Universität Bern)

Но здесь наблюдается и проблема. «Увы, концепции, которые были специально разработаны для Марса, нельзя просто применить к другим объектам в нашей Солнечной системе, поскольку они очень разные», - объясняет соавтор исследования профессор доктор Питер Вурц из Физического института Бернского университета. - «Необходимо разрабатывать и использовать новые типы инструментов с более высокой чувствительностью и простым и надежным анализом».

Создавшие ORIGIN исследователи из Берна представляют в его виде такой инструмент, который во много раз превосходит предыдущие космические инструменты по своей чувствительности, и различные международные космические консорциумы уже проявляют значительный интерес к использованию ORIGIN для будущих миссий. По словам Риедо, NASA хочет протестировать инструмент в Арктике - в оптимальных для испытаний условиях, то есть для возможной миссии посадочного модуля на ледяную луну Европу, которая должна начаться уже в 2025 году.

Задачей ORIGIN является поиск и обнаружение аминокислот, наиболее важных компонентов, по крайней мере, той жизни, какой мы знаем ее по Земле. И их обнаружение на внеземных поверхностях, таких как Европа, позволят сделать вывод о возможной тамошней жизни.

Принцип измерения, разработанный исследователями из Берна, прост. «Лазерные импульсы направляются на исследуемую поверхность», - объясняет Нильс Лигтеринк и продолжает: «При этом растворяются крошечные количества материала, химический состав которого ORIGIN проверяет на втором этапе». Таким образом, нет необходимости в сложной подготовке проб, которая может повлиять на результат.

Последний пункт, в частности, до сих пор представлялся одной из самых больших проблем для исследований Марса. Что же касается аминокислот, проанализированных до сих пор с помощью ORIGIN, то они имеют определенный химический отпечаток (сигнатуру), с помощью которого их можно напрямую идентифицировать.