Gradnja roverjev, ki lahko zaznajo življenje in zaporedje DNK na drugih svetih

Pin
Send
Share
Send

Leta 2015 je takratna glavna Nasina znanstvenica Ellen Stofan izjavila, da "verjamem, da bomo v naslednjem desetletju imeli močne indikacije o življenju onkraj Zemlje in dokončne dokaze v naslednjih 10 do 20 letih." Ob številnih misijah, ki bodo načrtovane za iskanje sovražnih dokazov o življenju (preteklosti in sedanjosti) na Marsu in v zunanjem Osončju, se to skoraj ne zdi nerealno vrednoteno.

Seveda pa iskanje dokazov o življenju ni lahka naloga. Poleg pomislekov glede onesnaženja obstajajo tudi nevarnosti in nevarnosti, ki jih prinaša delovanje v ekstremnih okoljih - ki bodo iskala življenje v Osončju. Vsi ti pomisleki so bili izpostavljeni na novi konferenci FISO z naslovom „Naknadno določanje položaja za prepoznavanje življenja“, ki jo je gostil Christopher Carr iz MIT.

Carr je znanstvenik na MIT-ovem oddelku za zemeljske, atmosferske in planetarne vede (EAPS) in znanstveni sodelavec na oddelku za molekularno biologijo v splošni bolnišnici Massachusetts. Skoraj 20 let se je posvetil preučevanju življenja in iskanju na drugih planetih. Zato je tudi glavni znanstveni raziskovalec (PI) instrumenta za iskanje zunajzemeljskih genomov (SETG).

Meddisciplinarna skupina za SETG, ki jo vodi dr. Marija T. Zuber - profesorica geofizike E. A. Griswold na MIT in vodja EAPS, vključuje raziskovalce in znanstvenike iz MIT, Caltech, Univerze Brown, Arvarda in Claremont Biosolutions. Skupina SETG si je s podporo NASE prizadevala za razvoj sistema, ki lahko preizkuša življenje na terenu.

Carr je uvodoma v iskanje zunajzemeljskega življenja opisal osnovni pristop:

"Lahko bi iskali življenje, kot ga ne poznamo. Ampak mislim, da je pomembno začeti od življenja kot ga poznamo - izvleči tako lastnosti življenja kot lastnosti življenja in razmisli, ali bi morali življenje iskati tako, kot ga poznamo, v okviru iskanja življenja onkraj Zemlje. "

V ta namen si skupina SETG prizadeva za najnovejši razvoj bioloških preskusov in situ in ustvari instrument, ki ga lahko uporabljajo robotske misije. Ti razvojni dogodki vključujejo izdelavo prenosnih naprav za testiranje DNK / RNK, kot je MinION, in preiskavo biomolekule Sequencer. Leta 2016 jo je astronavtka Kate Rubin izvedla prvič na sestanku DNK na mednarodni vesoljski postaji.

Na podlagi teh in prihajajočega programa Genes in Space - ki bo posadkam ISS omogočil, da na kraju samem zaporedoma in raziskujejo vzorce DNK - ekipa SETG želi ustvariti instrument, ki lahko izolira, odkrije in razvrsti vse organizme, ki temeljijo na DNK ali RNK. v zunajzemeljskih okoljih. V tem procesu bo znanstvenikom omogočeno preizkusiti hipotezo, da je življenje na Marsu in drugih lokacijah Osončja (če obstaja) povezano z življenjem na Zemlji.

Za razrešitev te hipoteze je splošno sprejeta teorija, da je sinteza zapletene organske snovi - ki vključuje nukleobaze in prekurzorje riboze - potekala zgodaj v zgodovini Osončja in je potekala znotraj Sončeve meglice, iz katere so se oblikovali planeti. Te organske snovi so lahko nato komet in meteoriti dostavili v več potencialno bivalnih območij v obdobju poznih težkih bombardiranj.

Poznana kot litopansermija, je ta teorija rahlo zasuk ideje, da življenje v vesolju razporejajo kometi, asteroidi in planetoidi (aka panspermija). V primeru Zemlje in Marsa dokazi, da je življenje lahko povezano, deloma temeljijo na vzorcih meteoritov, za katere je znano, da so na Zemljo prišli z Rdečega planeta. Sami so bili produkt asteroidov, ki so udarili na Mars in izstrelili izmet, ki ga je na koncu zajela Zemlja.

Z raziskovanjem lokacij, kot so Mars, Evropa in Enceladus, se bodo znanstveniki lahko lotili tudi bolj neposrednega pristopa, ko gre za iskanje življenja. Kot je pojasnil Carr:

"Obstaja nekaj glavnih pristopov. Lahko posredno pristopimo in pogledamo nekatere nedavno identificirane eksoplanete. In upanje je, da bomo z vesoljskim teleskopom James Webb in drugimi zemeljskimi teleskopi in vesoljskimi teleskopi lahko začeli slikati atmosfere eksoplanetov veliko bolj podrobno, kot je opisovanje teh eksoplanetov [dovoljeno za ] do danes. In to nam bo prineslo vrhunski učinek, omogočilo bo pogled na številne različne potencialne svetove. Ampak ne bo nam dovolil, da bi šli tja. In imeli bomo le posredne dokaze, na primer v atmosferskih spektrih. "

Mars, Europa in Enceladus predstavljajo neposredno priložnost za iskanje življenja, saj so vsi pokazali pogoje, ki (ali so) pripomogli k življenju. Čeprav obstaja veliko dokazov, da je imel Mars nekoč tekočo vodo na svoji površini, imata Europa in Enceladus podzemna oceana in sta dokazala, da sta geološko aktivna. Zato bi bilo vsako poslanstvo v te svetove nalogo iskati na pravih lokacijah, da bi opazili dokaze o življenju.

Na Marsu, ugotavlja Carr, se bo to začelo iskati v krajih, kjer je vodni cikel, in verjetno bo vključevalo nekaj malega razmišljanja:

"Mislim, da je naša najboljša stava dostop do podzemne površine. In to je zelo težko. Moramo izvrtati ali kako drugače dostopati do območij pod dosegom vesoljskega sevanja, kar bi lahko uničilo organske snovi. In ena od možnosti je, da se odpravite na sveže kraterje. Ti udarni kraterji bi lahko izpostavili material, ki ni bil obdelan s sevanjem. In morda bi bila regija, kamor bi morda želeli iti, nekje, kjer bi se lahko svež udarni krater povezal v globlje omrežje podzemlja - kjer bi lahko dobili dostop do materiala, ki morda prihaja iz podzemlja. Mislim, da je to trenutno naša najboljša stava za to, da danes na Marsu najdemo življenje. In eno mesto, ki bi si ga lahko ogledali, bi bilo v jamah; na primer lava cev ali kakšna druga vrsta jamskih sistemov, ki bi lahko nudila zaščito pred UV-sevanjem in morda tudi nekaj dostopa do globljih območij na Marsovski površini. "

Kar zadeva »oceanske svetove«, kot je Enceladus, bi iskanje znakov življenja verjetno vključevalo raziskovanje okoli njegovega južnega polarnega območja, kjer so v preteklosti opazili in preučevali visoke slive vode. V Evropi bi verjetno šlo za iskanje "kaosovih regij", ki bi lahko prišlo do interakcij med površinskim ledom in notranjim oceanom.

Raziskovanje teh okolij seveda predstavlja resne inženirske izzive. Za začetek bi potrebovali obsežne planetarne zaščite, da bi preprečili onesnaženje. Te zaščite bi bile nujne tudi za preprečevanje lažnih pozitivnih rezultatov. Nič hujšega od odkrivanja seva DNK na drugem astronomskem telesu, samo da se zavemo, da gre pravzaprav za kožni lusk, ki je pred zagonom padel v optični bralnik!

Potem so tu težave, ki jih prinaša delovanje robotske misije v ekstremnem okolju. Na Marsu se vedno pojavlja vprašanje sončnega sevanja in prašnih neviht. Toda v Evropi je še dodatna nevarnost, ki jo predstavlja Jupitrovo intenzivno magnetno okolje. Raziskovanje vodnih strupov, ki prihajajo iz Enceladusa, je tudi za orbiterja, ki bi najverjetneje prehiteval planet.

A glede na potencial za znanstveni preboj je takšna misija vredna bolečin in bolečin. Astronomi ne bi le omogočali preizkušanja teorij o razvoju in razporeditvi življenja v našem Osončju, temveč bi lahko tudi olajšali razvoj ključnih tehnologij raziskovanja vesolja in povzročili nekaj resnih komercialnih aplikacij.

V prihodnosti naj bi napredek v sintetični biologiji privedel do novih načinov zdravljenja bolezni in sposobnosti tridimenzionalnega tiska bioloških tkiv (imenovanih tudi "bioprinting"). Pomagala bo tudi zagotoviti zdravje ljudi v vesolju z reševanjem izgube kostne gostote, atrofijo mišic ter zmanjšanjem organskih in imunskih funkcij. In potem obstaja možnost gojenja organizmov, posebej zasnovanih za življenje na drugih planetih (ali lahko rečete, da se oblikujejo?)

Poleg tega sposobnost izvajanja in-situ iskanj življenja na drugih sončnih planetih znanstvenikom ponuja tudi priložnost, da odgovorijo na pereče vprašanje, s katerim se spopadajo desetletja. Skratka, ali je življenje na osnovi ogljika univerzalno? Doslej so bili vsi poskusi odgovora na to vprašanje večinoma teoretični in so vključevali „nizko visečo sadno sorto“ - kjer smo iskali znake življenja, kot jih poznamo, z uporabo predvsem posrednih metod.

Z iskanjem primerov, ki prihajajo iz okolij, ki niso Zemlja, bi naredili nekaj odločilnih korakov k pripravi na vrste "bližnjih srečanj", ki bi se lahko dogajala po poti.

Pin
Send
Share
Send