Ғарыштық миссиялар сыртқы күн жүйесіне тереңдеген сайын ықшам, ресурсты үнемдейтін және дәл аналитикалық құралдардың қажеттілігі маңыздырақ бола түседі. Әсіресе, ғалымдар жерүсті тіршілік пен тіршілік етуге жарамды планеталар мен айларды іздеуді жалғастыруда.
Мэриленд университетінің командасы ғарыштық миссиялардың қажеттіліктеріне арнайы бейімделген жаңа құрал жасады. НАСА. Олардың лазер негізіндегі минианализаторы айтарлықтай кішірек, бірақ ресурстарды үнемдейді, бұл оның планеталық материал үлгілерін және in situ ықтимал биологиялық белсенділігін талдау қабілетінің сапасына нұқсан келтірмейді.
Құрал салмағы 8 кг-нан аз және тіршілік белгілерін анықтауға және материалдардың құрамын анықтауға арналған екі маңызды құралдың физикалық түрде азайтылған комбинациясы болып табылады: планеталық үлгідегі материалдың аз мөлшерін алып тастайтын импульстік ультракүлгін лазер және Orbitrap анализаторы, ол жоғары ажыратымдылықтан зерттелетін материалдардың химиялық құрамы туралы деректерді береді.
«Orbitrap бастапқыда коммерциялық мақсатта жасалған», - деп түсіндірді жетекші зерттеуші Рикардо Аревало. – Оларды медициналық және фармацевтикалық зертханалардан табуға болады. Менің зертханамдағының салмағы 180 кг-нан асады, сондықтан ол өте үлкен және ғарышта тиімді пайдалануға болатын прототипті жасау үшін бізге 8 жыл қажет болды. Ол әлдеқайда аз және ресурстарды аз қажет етеді».
Команданың жаңа құрылғысы Жерден тыс планеталық ортада әлі қолданылмаған лазерлік десорбциялық масс-спектрометриямен (LDMS) біріктіру арқылы түпнұсқа Orbitrap-тың масштабын азайтады. Құрал өзінің үлкенірек предшественниктері сияқты артықшылықтарға ие, бірақ ғарышты зерттеу және планеталық материалдарды жердегі талдау үшін жеңілдетілген.
Төмен массасы мен минималды қуат талаптарының арқасында оны ғарыштық миссияларда сақтауға және сақтауға болады, және талдау планетаның немесе заттың беті азырақ интрузивті болады және осылайша үлгіні ластау немесе зақымдау ықтималдығы әлдеқайда аз болады. «Бір жақсысы, иондауға болатын кез келген нәрсені талдауға болады. Мұз үлгісіне лазер сәулесін бағыттасақ, оның құрамын анықтап, биологиялық белгілерді көреміз, деді Рикардо Аревало. – Бұл құралдың жоғары массалық ажыратымдылығы мен дәлдігі бар.
LDMS Orbitrap шағын нұсқасының лазерлік құрамдас бөлігі зерттеушілерге үлкенірек және күрделі қосылыстарға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Мысалы, аминқышқылдары сияқты кішігірім органикалық қосылыстар тіршілік формаларының анық емес белгілері болып табылады. «Амин қышқылдары абиотикалық жолмен өндірілуі мүмкін, яғни олар міндетті түрде өмірдің дәлелі емес. Метеориттер, олардың көпшілігі аминқышқылдарына бай, планетаның бетіне түсіп, абиотикалық органикалық заттарды бетіне жеткізуі мүмкін, деді Аревало. «Лазер бізге ең ықтимал биологиялық белгілерді көрсете алатын үлкенірек және күрделі органикалық заттарды зерттеуге мүмкіндік береді».
LDMS Orbitrap минижүйесі өмірді анықтауға бағытталған болашақ миссияларда пайдалы болады (мысалы, Энцелад Orbilander) немесе жер бетін зерттеуде айлар (бағдарлама NASA Артемида). Ғалымдар өздерінің құрылғысын ғарышқа жіберіп, алдағы бірнеше жылда нысанда орналастырады деп үміттенеді. «Мен бұл прототипті LDMS және Orbitrap негізіндегі басқа болашақ құралдардың прекурсоры ретінде көремін», - деді Аревало. «Біздің Orbitrap LDMS мини-құралының планеталардың беткі геохимиясы мен астробиологиясын зерттеу әдісін айтарлықтай жақсартуға әлеуеті бар».
Сондай-ақ қызықты: