אשראי תמונה: CMU
משלחות מאדים הנוכחיות מעלות את האפשרות המרתקת שיכולים להיות חיים אי שם על הפלנטה האדומה. אך כיצד ימצאו זאת משימות עתידיות? מערכת שפותחה על ידי מדעני קרנגי מלון עשויה לספק את התשובה.
בכנס ה -36 למדעי הירח והפלנטריים ביוסטון השבוע (14-18 במרץ), מדען קרנגי מלון אלן וגונר מציג תוצאות מהביצועים האחרונים של מערכת גילוי החיים במדבר אטקמה בצ'ילה, שם מצא חזזיות גדולות ומושבות חיידקים. זה מסמן את הפעם הראשונה בה נעשה שימוש בטכנולוגיה אוטומטית מבוססת רובר כדי לזהות את החיים באזור הקשה הזה, המשמש כמיטת מבחן לטכנולוגיה שניתן לפרוס במשימות מאדים בעתיד.
"מערכת גילוי החיים שלנו עבדה טוב מאוד, ומשהו בסגנון זה עשוי בסופו של דבר לאפשר לרובוטים לחפש חיים במאדים", אומר וגונר, חבר צוות פרויקט "חיים באתקמה" ומנהל מרכז ביוסנסור והדמיה מולקולרית ב- המכללה למדעים של קרנגי מלון.
עונת השדה "החיים באטקמה" 2004, מאוגוסט לאמצע אוקטובר, הייתה השלב השני בתוכנית לשלוש שנים שמטרתה להבין כיצד ניתן לאתר חיים באמצעות רובר שנשלט על ידי צוות מדע מרוחק. . הפרויקט הוא חלק מתכנית המדע והטכנולוגיה של אסטרוביולוגיה של נאס"א לבדיקת כוכבי לכת, או ASTEP, המתרכז בלחיצת גבולות הטכנולוגיה בסביבות קשות.
דייוויד Wetterגרין, פרופסור למחקר במכון הרובוטיקה של קרנגי מלון, מוביל פיתוח רובר וחקירת שדה. נאתלי קברול, מדענית פלנטה במרכז המחקר של אמס של נאס"א ובמכון SETI, מובילה את חקירת המדע.
החיים כמעט ואינם ניתנים לגילוי ברוב אזורי אטקמה, אך כלי הנגר הצליחו לזהות חזזיות ומושבות חיידקים בשני אזורים: אזור חוף עם אקלים לח יותר ואזור פנים, צחיח מאוד פחות מסבירי חיים.
"ראינו איתותים מאוד ברורים של כלורופיל, DNA וחלבון. והצלחנו לזהות חזותית חומרים ביולוגיים מתמונה סטנדרטית שנלכדה על ידי המתלה, "אומר וגונר.
"יחד, ארבע הראיות הללו הן אינדיקטורים חזקים לחיים. כעת, הממצאים שלנו מאושרים במעבדה. דגימות שנאספו באטקמה נבדקו, ומדענים גילו כי הם מכילים חיים. החזזיות והחיידקים שבדגימות גדלות ומחכות לניתוח. "
וגונר ועמיתיו תכננו מערכת לגילוי חיים שמצוידת לגלות אותות פלואורסצנטי מצורות חיים דלילות, כולל אלה בגודל מילימטר בלבד. הדמיית הקרינה שלהם, שנמצאת מתחת לרחוב, מגלה אותות מחיים מבוססי כלורופיל, כמו ציאנובקטריה בחזזיות, ואותות פלורסנט מקבוצת צבעים המיועדת להידלק רק כאשר הם נקשרים לחומצה גרעינית, חלבון, ליפיד או פחמימה. ? כל מולקולות החיים
"איננו יודעים על שיטות מרוחקות אחרות המסוגלות לזהות רמות נמוכות של מיקרו-אורגניזמים ולהמחיש רמות גבוהות המשולבות כביו-פילמים או מושבות", אומר גרגורי פישר, מדען הדמיה של הפרויקט.
"ההדמיה הפלואורסצנטית שלנו היא מערכת ההדמיה הראשונה שפועלת באור יום כשהיא בצל המשוטט. הרובר משתמש באנרגיה סולארית כדי לפעול כך שהוא צריך לנסוע בשעות אור היום. פעמים רבות התמונות שאנו מצלמים עשויות לחשוף רק אות קלוש. כל אור שמש שדולף למצלמתו של דימוי פלואורסצנציה קונבנציונאלי היה מטשטש את האות ", אומר וגונר.
"כדי להימנע מבעיה זו, תכננו את המערכת שלנו לרגש צבעים עם הבזקי אור בעוצמה גבוהה. המצלמה נפתחת רק במהלך ההבזקים האלה, ולכן אנו מסוגלים לתפוס אות פלואורסצנט חזקה במהלך חקר שעות היום, "אומר שמואל וויינשטיין, מנהל הפרויקט.
במהלך המשימה, צוות מדע מרוחק שנמצא בפיטסבורג הורה על פעולותיו של הסוחר. צוות קרקע במקום אסף דגימות שנלמדו על ידי הכביש כדי להחזיר להמשך בדיקה במעבדה. ביום טיפוסי בשטח, המשוטט הלך בדרך שהוקמה על ידי צוות מדעי הפעולות המרחוק ביום הקודם. השוטר עצר מדי פעם כדי לבצע בדיקת שטח פנימית, וביעילות יצר "שמיכה מקרוסקופית" של נתונים גיאולוגיים וביולוגיים בפאנלים שנבחרו 10 על 10 ס"מ. לאחר שהרודר עזב אזור, צוות הקרקע אסף דגימות שנבדקו על ידי המתלהב.
"בהתבסס על ממצאי הרובר בשטח ובדיקות שלנו במעבדה, אין דוגמה אחת לכך שהרובר נותן חיובית שגויה. לכל מדגם שבדקנו היו בו חיידקים ", אומר אדווין מינקלי, מנהל המרכז לתהליכים ביוטכנולוגיים וסביבתיים במחלקה למדעים ביולוגיים.
מינקלי מבצע ניתוחים כדי לקבוע את המאפיינים הגנטיים של החיידקים המוחזרים כדי לזהות את המינים החיידקים השונים שנמצאים בדגימות. הוא גם בודק את רגישות החיידקים לקרינה אולטרה סגולה (UV). אחת ההשערות היא שהחיידקים עשויים להיות בעלי עמידות גבוהה יותר בפני UV מכיוון שהם חשופים לקרינת UV קיצונית בסביבה המדברית. לדברי מינקלי, אפיון זה עשוי גם להסביר מדוע חלק כה גבוה של החיידקים מהאתר הצחיח ביותר הם פיגמנטיים "אדומים, צהובים או ורודים" ככל שהם גדלים במעבדה.
השלב הראשון של הפרויקט החל בשנת 2003 כאשר רובוט המונע על ידי השמש בשם Hyperion, שפותח גם בקרנגי מלון, נלקח לאטקמה כמיטת ניסוי מחקרית. מדענים ערכו ניסויים עם Hyperion כדי לקבוע את התכנון, התוכנה והמכשור האופטימליים לרובוט שישמש בניסויים נרחבים יותר שנערכו בשנת 2004 ובשנת 2005. Zo ?, השוטר ששימש בעונת השדה 2004, הוא תוצאה של עבודה זו. . בשנה האחרונה של הפרויקט, התוכניות קוראות לזוא?, המצוידות במערך מלא של מכשירים, לפעול באופן אוטונומי כשהוא נוסע 50 ק"מ לאורך תקופה של חודשיים.
צוות המדע, בראשותו של קברול, מורכב מגיאולוגים וביולוגים החוקרים גם את כדור הארץ וגם את מאדים במוסדות הכוללים את מרכז המחקר של אמאס של נאס"א ומרכז החלל ג'ונסון, מכון SETI, מעבדת הנעה סילונית, אוניברסיטת טנסי, קרנגי מלון, אוניברסיד קטוליקה דל נורטה (צ'ילה), אוניברסיטת אריזונה, UCLA, הסקר האנטארקטי הבריטי ובית הספר למחקר בינלאומי למדעים פלנטריים (פסקארה, איטליה).
פרויקט "החיים בפרטקמה" ממומן במענק של שלוש שנים, של 3 מיליון דולר, מטעם נאס"א למכון הרובוטיקה של קרנגי מלון. וויליאם "האדום" וויטקר הוא החוקר הראשי. ואגונר הוא החוקר הראשי של פרויקט המלווה במכשירים לגילוי חיים, שגבה מענק נפרד של 900 אלף דולר מנאס"א.
המקור המקורי: פרסום חדשות CMU
