Небольшое лазерное устройство поможет в обнаружении жизни на других планетах
По мере того как космические миссии все глубже проникают во внешнюю часть Солнечной системы, потребность в более компактных, ресурсосберегающих и точных аналитических инструментах становится все более острой.
Команда, возглавляемая Университетом Мэриленда, разработала новый прибор, специально адаптированный к потребностям космических миссий НАСА. Новый лазерный анализатор значительно меньше и при этом ресурсоэффективнее своих предшественников. Статья об этом устройстве была опубликована в журнале Nature Astronomy 16 января 2023 года.
Прибор весит около 8 килограмм. Он представляет собой физически уменьшенную комбинацию двух важных инструментов для обнаружения признаков жизни и определения состава материалов: импульсного ультрафиолетового лазера и анализатора химического состава Orbitrap.
Новое устройство команды является уменьшенной версией оригинального прибора Orbitrap. Однако устройство также сможет использовать в работе масс-спектрометрию с лазерной десорбцией (LDMS).
По словам Рикардо Аревало, ведущего автора статьи, устройство обладает теми же преимуществами, что и его более крупные предшественники, но оптимизировано для исследования космоса и анализа планетарного материала на месте. Благодаря своей небольшой массе и минимальным требованиям к энергопотреблению прибор mini Orbitrap LDMS может использоваться в космических миссиях. Анализ поверхности планеты или вещества, проводимый прибором, также гораздо менее интрузивен, следовательно, вероятность загрязнения или повреждения образца намного меньше.
«Преимущество лазерного источника в том, что все, что может быть ионизировано, может быть проанализировано. Если мы направим наш лазерный луч на образец льда, мы сможем охарактеризовать состав льда и увидеть в нем биосигналы», – сказал Аревало. – «Этот инструмент обладает таким высоким массовым разрешением и точностью, что любые молекулярные или химические структуры в образце становятся гораздо более идентифицируемыми».
Лазерный компонент mini Orbitrap LDMS также позволяет исследователям получить доступ к более крупным и сложным соединениям, которые с большей вероятностью связаны с биологией. Более мелкие органические соединения, такие как аминокислоты, например, являются более неоднозначными признаками форм жизни.
«Я рассматриваю этот прототип как ориентир для других будущих LDMS и приборов на базе Orbitrap», – сказал Аревало. – «Наш прибор mini Orbitrap LDMS потенциально может значительно улучшить то, как мы в настоящее время изучаем геохимию или астробиологию поверхности планеты».
