Det mest følsomme instrument i søgen efter liv i rummet

Forskere ved universitetet i Bern har udviklet det meget følsomme instrument ORIGIN, som kan bevise de mindste mængder spor af liv, til fremtidige rummissioner. Rumorganisationer som NASA har allerede udtrykt interesse for at teste ORIGIN til fremtidige missioner. Instrumentet kan bruges på missioner til ismånerne i Europa (Jupiter) og Enceladus (Saturn), for eksempel.

Spørgsmålet om, hvorvidt der eksisterer liv hinsides Jorden, er et af menneskehedens mest fundamentale spørgsmål. Fremtidige NASA-missioner, for eksempel, sigte på at undersøge Jupiters og Saturns ismåner, som potentielt kan beskytte livet i de flydende oceaner under det tykke islag, på jorden. At bevise spor af liv uden for Jorden er ekstremt udfordrende, imidlertid. Der kræves meget følsomme instrumenter, som foretager målinger på jorden med størst mulig grad af autonomi og med høj præcision – millioner af kilometer fra Jorden og dermed uden direkte støtte fra menneskeheden.

En international gruppe forskere under ledelse af Andreas Riedo og Niels Ligterink ved universitetet i Bern har nu udviklet ORIGIN, et massespektrometer, som kan detektere og identificere de mindste mængder af sådanne spor af liv. De beskriver instrumentet i en nyligt offentliggjort artikel i fagtidsskriftet Naturvidenskabelige rapporter . Niels Ligterink fra Center for Space and Habitability (CSH) er hovedforfatter på den internationale undersøgelse, og medforfatter Andreas Riedo fra Fysik Institut ved Universitetet i Bern udviklede instrumentet i laboratorierne i afdelingen for rumforskning og planetariske videnskaber under Fysik Institut. Forskellige internationale rumorganisationer, især NASA, har allerede udtrykt interesse for at teste ORIGIN til fremtidige missioner.

Nyt instrument påkrævet

Siden den første Mars-mission Viking i 1970'erne, menneskeheden har ledt efter spor af liv på Mars ved hjælp af højt specialiserede instrumenter, som er installeret på landingsplatforme og rovere. I sine tidlige år, Mars var jordlignende, havde en tæt atmosfære og endda flydende vand. Imidlertid, som Niels Ligterink forklarer, Mars mistede sin beskyttende atmosfære i løbet af tiden:"Som et resultat af dette, Mars' overflade er udsat for høj sol- og kosmisk stråling, som gør liv på overfladen umuligt." NASAs Curiosity-rover undersøger i øjeblikket Mars i detaljer, men uden konkrete indikationer af spor af liv til dato.

Siden Cassini- og Galileo-missionerne opdagede de globale oceaner under kilometervis af islag på Jupiters måne Europa og Saturns måne Enceladus, disse to kroppe er i stigende grad blevet fokus for forskeres søgen efter udenjordisk liv. Ifølge den nuværende viden, havene har alle de egenskaber, som ikke kun er nødvendige for at livet kan opstå, men også som giver miljøer, hvori der kan eksistere liv på længere sigt. NASA planlægger derfor at lande en mission på Jupiters måne Europa omkring 2030 og tage målinger på jorden. Målet:Identifikation af livet. Medforfatter Prof. Dr. Peter Wurz fra Physics Institute ved Universitetet i Bern siger, "Koncepter, der er specielt udviklet til Mars, kan ikke blot anvendes på andre legemer i vores solsystem, fordi de er meget forskellige. Nye instrumenter med højere følsomhed og enklere og mere robuste analysesystemer skal designes og bruges."

Uovertruffen målefølsomhed for bevis på liv i rummet

ORIGIN er et sådant nyt instrument, som overgår tidligere ruminstrumenter over mange termer med hensyn til dets målefølsomhed. Forskellige internationale rumorganisationer har udtrykt stor interesse for instrumentet til fremtidige missioner. siger Andreas Riedo. "NASA har inviteret os til at deltage og teste vores instrument i Arktis. Artic er det optimale testmiljø i forbindelse med EUROPA LANDER-missionen, som skal starte i 2025, som vil give os mulighed for at demonstrere ORIGINs ydeevne."

Aminosyrer er nøglekomponenter i livet, som vi kender det på Jorden. Samtidig bevis for visse aminosyrer på udenjordiske overflader, som Europas, gør det muligt at drage konklusioner om muligt liv. Måleprincippet udviklet af de Bern-baserede forskere er enkelt. Ligterink forklarer, "Laserimpulser rettes mod overfladen, der skal undersøges. I processen små mængder materiale løsnes, hvis kemiske sammensætning analyseres af ORIGIN i et andet trin." Andreas Riedo tilføjer, "Det overbevisende aspekt af vores teknologi er, at ingen komplicerede prøveforberedelsesteknikker, som potentielt kan påvirke resultatet, er krævet. Dette var et af de største problemer på Mars indtil nu, " siger Riedo. De aminosyrer, som er blevet analyseret med ORIGIN til dato, har et specifikt kemisk fingeraftryk, som gør det muligt at identificere dem direkte. Ligterink forklarer, "For at være ærlig, vi forventede ikke, at vores første målinger allerede ville være i stand til at identificere aminosyrer."

Opdagelsen af ​​spor af tidligere eller nuværende liv på kroppe i vores solsystem hinsides Jorden er af stor betydning for en bedre forståelse af eksistensen af ​​liv i universet og dets tilblivelse. Riedo konkluderer, "Vores nye måleteknologi er en reel forbedring af de instrumenter, der i øjeblikket bruges på rummissioner. Hvis vi tages med på en fremtidig mission, vi kan muligvis besvare et af menneskehedens mest fundamentale spørgsmål med ORIGIN:Findes der liv i rummet?"