伯爾尼大學(xué)的研究人員開發(fā)了高度敏感的ORIGIN儀器，該儀器可為未來的太空飛行提供最小量的生命痕跡。美國國家航空航天局(NASA)等太空機(jī)構(gòu)已經(jīng)表達(dá)了對ORIGIN進(jìn)行未來飛行任務(wù)測試的興趣。例如，該儀器可用于執(zhí)行歐羅巴(木星)和土衛(wèi)二(土星)的冰月任務(wù)。
生命是否存在于地球之外的問題是人類最基本的問題之一。例如，未來的NASA任務(wù)旨在檢查木星和土星的冰月，它們有可能掩蓋地面上厚厚的冰層下面的液態(tài)海洋中的生命。然而，要證明地球以外生命的蹤跡是極具挑戰(zhàn)性的。需要高度靈敏的儀器，該儀器以最大的自治度和高精度(距地球數(shù)百萬公里，因此沒有人類的直接支持)在地面上進(jìn)行測量。
伯爾尼大學(xué)的安德烈亞斯·里多(Andreas Riedo)和尼爾斯·里格特林克(Niels Ligterink)領(lǐng)導(dǎo)下的一個國際研究小組現(xiàn)在開發(fā)了ORIGIN，這是一種質(zhì)譜儀，可以檢測并識別出最小量的此類生命痕跡。他們在專業(yè)雜志《自然科學(xué)報告》上最近發(fā)表的一篇文章中描述了該儀器。來自太空與可居住性中心(CSH)的Niels Ligterink是這項國際研究的主要作者，并且是伯爾尼大學(xué)物理研究所的合著者Andreas Riedo在太空實驗室中開發(fā)了該儀器。物理研究所的研究和行星科學(xué)部門。各種國際太空機(jī)構(gòu)，特別是美國宇航局，已經(jīng)表示有興趣對ORIGIN進(jìn)行測試以用于未來的飛行任務(wù)。
需要新儀器
自1970年代首次執(zhí)行火星海盜任務(wù)以來，人類一直在使用高度專業(yè)的儀器來尋找火星上的生命痕跡，這些儀器安裝在著陸平臺和漫游車上。在早期，火星像地球一樣，大氣密布，甚至有液態(tài)水。然而，正如尼爾斯·利格特林克(Niels Ligterink)所解釋的那樣，火星在一段時間內(nèi)失去了保護(hù)氣氛：“結(jié)果，火星表面受到了強(qiáng)烈的太陽輻射和宇宙輻射，從而使表面無法生存。” NASA的“好奇號”火星車目前正在詳細(xì)檢查火星，但迄今尚無任何具體痕跡。
自卡西尼號和伽利略號任務(wù)在木星的月亮歐羅巴和土星的月亮土衛(wèi)二的冰層以下幾公里處發(fā)現(xiàn)全球海洋以來，這兩個天體越來越成為研究人員尋找外星生命的焦點。根據(jù)目前的知識，海洋不僅具有生命發(fā)生所需的所有特性，而且還提供了可以長期存在生命的環(huán)境。因此，NASA計劃在2030年左右在木星的月亮歐羅巴上執(zhí)行任務(wù)，并在地面進(jìn)行測量。目標(biāo)：確定生命。伯爾尼大學(xué)物理研究所的合著者Peter Wurz博士說：為火星專門開發(fā)的概念不能簡單地應(yīng)用于我們太陽系中的其他物體，因為它們之間存在很大差異。必須設(shè)計和使用具有更高靈敏度和更簡單，更強(qiáng)大的分析系統(tǒng)的新儀器。”
前所未有的測量靈敏度，可證明太空生命
ORIGIN是一種這樣的新儀器，在測量靈敏度方面比許多以前的太空儀器都要好。各個國際空間機(jī)構(gòu)對用于未來飛行任務(wù)的工具都表現(xiàn)出極大的興趣。安德烈亞斯·里多(Andreas Riedo)說?！?NASA邀請我們參加并在北極測試我們的儀器。Artic是EUROPA LANDER任務(wù)(應(yīng)于2025年開始)的最佳測試環(huán)境，這將使我們能夠演示ORIGIN的性能。”
氨基酸是我們在地球上所知道的生命的關(guān)鍵組成部分。某些氨基酸的同時證明在歐羅巴等地球外表面上，可以得出有關(guān)可能壽命的結(jié)論。由伯爾尼的研究人員開發(fā)的測量原理很簡單。Ligterink解釋說：“激光脈沖對準(zhǔn)要檢查的表面。在此過程中，少量物質(zhì)被分離出來，其化學(xué)成分在第二步中由ORIGIN分析?！?Riedo說：“我們技術(shù)的引人注目的方面是，不需要任何可能影響結(jié)果的復(fù)雜樣品制備技術(shù)。這是迄今為止火星上最大的問題之一?！?迄今為止，已使用ORIGIN分析的氨基酸具有特定的化學(xué)指紋，可直接對其進(jìn)行鑒定。Ligterink解釋說：“說實話，我們沒有
在我們地球以外的太陽系中發(fā)現(xiàn)過去或現(xiàn)在生命的痕跡對于更好地了解宇宙中生命的存在及其起源具有重要意義。Riedo總結(jié)說：“我們的新測量技術(shù)是對目前太空任務(wù)中使用的儀器的真正改進(jìn)。如果我們將其帶入未來的任務(wù)中，我們也許可以用起源來回答人類最基本的問題之一：生命中是否存在生命空間?”
