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伯爾尼大學(xué)研究人員開發(fā)了高度敏感的ORIGIN儀器


  來源: 互聯(lián)網(wǎng) 時(shí)間:2020-08-20 編輯:清風(fēng)
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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(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)等太空機(jī)構(gòu)已經(jīng)表達(dá)了對(duì)ORIGIN進(jìn)行未來飛行任務(wù)測(cè)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(wàn)公里,因此沒有人類的直接支持)在地面上進(jìn)行測(cè)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(gè)國(guó)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(cè)并識(shí)別出最小量的此類生命痕跡。他們?cè)趯I(yè)雜志《自然科學(xué)報(bào)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(xiàng)國(guó)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(shí)驗(yàn)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(guó)際太空機(jī)構(gòu),特別是美國(guó)宇航局,已經(jīng)表示有興趣對(duì)ORIGIN進(jìn)行測(cè)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(tái)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(shí)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(yáng)輻射和宇宙輻射,從而使表面無法生存?!?NASA的“好奇號(hào)”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(hào)和伽利略號(hào)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(gè)天體越來越成為研究人員尋找外星生命的焦點(diǎn)。根據(jù)目前的知識(shí),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(zhǎng)期存在生命的環(huán)境。因此,NASA計(jì)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(cè)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(jiǎn)單地應(yīng)用于我們太陽(yáng)系中的其他物體,因?yàn)樗鼈冎g存在很大差異。必須設(shè)計(jì)和使用具有更高靈敏度和更簡(jiǎn)單,更強(qiáng)大的分析系統(tǒng)的新儀器?!?


前所未有的測(cè)量靈敏度,可證明太空生命


ORIGIN是一種這樣的新儀器,在測(cè)量靈敏度方面比許多以前的太空儀器都要好。各個(gè)國(guó)際空間機(jī)構(gòu)對(duì)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(qǐng)我們參加并在北極測(cè)試我們的儀器。Artic是EUROPA LANDER任務(wù)(應(yīng)于2025年開始)的最佳測(cè)試環(huán)境,這將使我們能夠演示ORIGIN的性能。”


氨基酸是我們?cè)诘厍蛏纤赖纳年P(guān)鍵組成部分。某些氨基酸的同時(shí)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(cè)量原理很簡(jiǎn)單。Ligterink解釋說:“激光脈沖對(duì)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(duì)其進(jìn)行鑒定。Ligterink解釋說:“說實(shí)話,我們沒有


在我們地球以外的太陽(yáng)系中發(fā)現(xiàn)過去或現(xiàn)在生命的痕跡對(duì)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(cè)量技術(shù)是對(duì)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?”


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