Sistemul lidar folosit pentru a detecta pericolele biologice în aer pe Pământ poate ajuta NASA să caute o viață extraterestră pe Marte și în altă parte a sistemului solar.
Încă din anii 2000, când Branimir Blagojevich a dezvoltat un senzor pentru armata pentru a detecta pericolele biologice în aer, el nu avea nici o idee că tehnologia sa ar putea fi folosită ulterior pentru a căuta o viață extraterestră.
Lucrarea sa originală sa concentrat pe utilizarea noului lidar (Detector de Lumină și Distanță de Lumină) și sa bazat pe aceleași principii utilizate în radar. Dar în loc de unde radio, un lidar folosește un fascicul laser pentru a detecta obiectele și pentru a măsura distanța până la țintă. Prin urmare, se numește adesea "radar ușor".
Blagojevich, acum un tehnician al NASA la Centrul de zbor Goddard Space din Maryland, și-a dat seama că tehnologia bazată pe căutarea toxinelor și agenților patogeni în aer ar putea fi folosită în afara Pământului și ar putea contribui chiar și la misiunea de căutare a vieții NASA ) pe Marte.
"Dacă viața a existat pe Marte în trecut, atunci cu ajutorul unui astfel de instrument îl putem detecta", a spus Blagojevich.
Acum, orice misiune îndreptată spre Marte este foarte limitată în căutarea vieții (trecut sau prezent). De exemplu, laboratorul științific marțian al roverului Curiozitate poate lua un eșantion de regolit ("pământ" de praf care acoperă Planeta Roșie), sperând că există chimie biologică într-o cantitate mică de rocă de sol. Dar contactul fizic cu orice material analizat este o problemă. Există riscul contaminării eșantionului "intact" cu substanțe terestre, ceea ce ar putea denatura rezultatele testului. În plus, este un proces lent și laborios: robotul trebuie să intre, să colecteze și să analizeze mostrele. Aceasta înseamnă că foarte puține probe pot fi luate din orice locație dată. Probabil că eșantionul analizat de uneltele roverului va fi complet steril. Dar doar câțiva metri de site-ul poate fi murdărie cu chimie organică. Și fără cunoașterea robotului sau a controlorilor de pământ, nu am fi știut niciodată despre el.
Pentru Blagojevich, se pare că căutăm un ac într-o fân. Dar situația este mult mai rău, pentru că nici măcar nu știm unde este acest haystack.
Deci, cum să restrângeți șansele de a găsi materialul biologic pe Marte? O modalitate poate fi folosirea instrumentului său de indicare bio-lidar, sau pur și simplu "BILI".
Marte nu este străin la lasere. Curiozitatea utilizează acum ChemCam pentru a arunca roci într-un laser. În același timp, senzorii pot studia aburul pentru a descifra compoziția sa chimică. Cu toate acestea, rasele marțiene vor fi protejate de BILI.
Blagojevich, care lucrează cu oamenii de știință planetari ai NASA, Melissa Trainer, Alexander Pavlov și Melissa Floyd, speră să instaleze un sistem lidar pentru viitorul rover. Acesta va funcționa în același mod ca și ChemCam pe Curiozitate. Dar el nu este interesat de caracteristicile geologice, ci de particulele din atmosfera marțiană. În timpul misiunii, roverul va scana mediul înconjurător pentru prafurile de praf. După ce a detectat, probabil deasupra unei pârtii greu accesibile, ar fi împușcat laserele ultraviolete în praf.
Atunci când un fascicul laser lovește particule particulare de praf, le va determina să producă lumină ca răspuns. Acest fenomen se numește înflorire. Lumina din aceste particule fluorescente poate fi apoi măsurată și arătată la ce substanțe chimice se compune. Dacă există vreun material organic (bioindicatori) în praf, BILI își poate decoda semnalul. Și principalul lucru este că întregul proces se desfășoară de la distanță, posibil sute de kilometri de rover. Aceasta înseamnă că puteți scana o zonă uriașă în jurul roverului și puteți calcula poluarea și chimia organică, ceea ce simplifică foarte mult cercetarea.
"Aceasta va crește probabilitatea de a găsi viața prin mișcarea mecanismelor pe suprafața marțiană", a spus Blagojevich.
Pariurile pe Marte sunt evidente și există posibilitatea de a vedea rovers cu tehnologie BILI pentru scanarea jeturilor roșii praf. Dar această tehnologie poate fi folosită pentru a vâna viața în altă parte a sistemului solar?
"În afara Marte, am făcut niște calcule simulate privind dacă acest instrument poate lucra pe lumi înghețate precum Enceladus sau Europa", a spus Blagojevich.
Enceladus este unul dintre sateliții misterios ai lui Saturn, care are o coajă de gheață groasă în jurul oceanului subteran. Datorită interacțiunii mareelor cu Saturn, Enceladus produce căldură în miezul său, care conține apă subterană în stare lichidă. Oceanul său este de mare interes pentru astrobiologi, deoarece, prin analogie cu Pământul, apa lichidă înseamnă viață.
Încălzirea internă și stresul constant pe carcasa de gheață cauzează erupția apei lichide pe suprafața lunară, la deschiderea unui capac pe o sticlă de cocs. O cantitate imensă de aburi se pierde în spațiu, creând un tren. Dacă biologia extraterestră este prezentă în această apă, ea este eliberată și în spațiu.
Misiunea Cassini de la NASA a folosit senzorii de la bord pentru a "încerca" aceste jeturi pe măsură ce treceau (ilustrate mai sus), dar este necesară o analiză detaliată. Este posibil să instalați BILI pe misiunea de aterizare Saturn pentru a trage un laser în coloană și a vedea dacă există substanțe chimice organice? "Va fi o provocare. Faptul este că jeturile de apă de pe Enceladus au o densitate foarte scăzută în comparație cu particulele de praf din aerul marțian ", a spus Blagojevich. Prin urmare, pentru a detecta ceva, o navă spațială ar trebui să zboare la o distanță de 50 km de suprafața lunii și laserul trebuie să fie în intervalul de 1 W pentru a detecta orice înflorire.
"Este posibil, dar este nevoie de un laser mai puternic, care poate deveni realitate pentru viitoarele misiuni de zbor sau nu poate", a adaugat el.
În ceea ce privește Europa , Blagojevich avertizează că, fără a avea jeturi evidente cu durată lungă, utilizarea sistemului lidar va depinde de existența unor aerosoli existenți în apropiere de suprafața sa. Europa, în comparație cu Enceladus, câștigă în ceea ce privește găsirea vieții. Unele predicții optimiste sugerează că puteți întâlni chiar și o viață multiculoasă acolo.
Deoarece cunoaștem chimia din interiorul ciclurilor lunare (prin tectonica gheață activă), dacă există biologie în oceanele Europei, atunci există dovezi pe suprafața înghețată. Și dacă există vreun mecanism care să forțeze aceste substanțe chimice organice să se ridice deasupra gheții, atunci poate BILI poate fi folosit pentru a descoperi aceste secrete.
