Zo ?, ένα αυτόνομο ηλιακό ρολό. Πιστωτική εικόνα: NASA Επιλέξτε για μεγέθυνση
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon και οι συνάδελφοί τους από το Κέντρο Έρευνας Ames της NASA, τα πανεπιστήμια του Tennessee, της Αριζόνα και της Αϊόβα, καθώς και ερευνητές της Χιλής στο Universidad Catolica del Norte (Antofagasta) προετοιμάζονται για το τελικό στάδιο ενός τριετούς έργου για την ανάπτυξη ενός πρωτότυπο ρομποτικό αστροβιολόγος, ένα ρομπότ που μπορεί να εξερευνήσει και να μελετήσει τη ζωή στην ξηρότερη έρημο της Γης.
Η ομάδα θα κατευθύνει και θα παρακολουθεί το Zo ?, ένα αυτόνομο ηλιακό ρομπότ που αναπτύχθηκε στο Carnegie Mellon, καθώς ταξιδεύει 180 χιλιόμετρα στην έρημο Atacama της Χιλής. Ζωο; είναι εξοπλισμένο με επιστημονικά εργαλεία για την αναζήτηση και τον εντοπισμό μικροοργανισμών και για τον χαρακτηρισμό των οικοτόπων τους. Θα τα χρησιμοποιήσει καθώς εξερευνά τρεις διαφορετικές περιοχές της ερήμου κατά τη διάρκεια της δίμηνης διαμονής της, που διαρκεί από τις 22 Αυγούστου έως τις 22 Οκτωβρίου.
Τα αποτελέσματα αυτής της αποστολής τελικά θα επιτρέψουν στα μελλοντικά ρομπότ να αναζητήσουν ζωή στον Άρη, καθώς και να επιτρέψουν την ανακάλυψη νέων πληροφοριών σχετικά με τη διανομή της ζωής στη Γη.
Το έργο αναζήτησης για τη ζωή ξεκίνησε το 2003 στο πλαίσιο του προγράμματος Επιστήμης και Τεχνολογίας Αστροβιολογίας της NASA για την Εξερεύνηση των Πλανητών, ή το ASTEP, το οποίο επικεντρώνεται στην ώθηση των ορίων της τεχνολογίας στη μελέτη της ζωής σε σκληρά περιβάλλοντα.
Οι ικανότητες του Zo? Αντιπροσωπεύουν το αποκορύφωμα τριών ετών εργασίας για τον καθορισμό του βέλτιστου σχεδιασμού, λογισμικού και οργάνων για ένα ρομπότ που μπορεί να διερευνήσει αυτόνομα διάφορους οικοτόπους. Κατά τη διάρκεια της σεζόν 2004, Zo; υπερέβη τις προσδοκίες των επιστημόνων όταν ταξίδεψε 55 χιλιόμετρα αυτόνομα και ανίχνευσε ζωντανούς οργανισμούς χρησιμοποιώντας το ενσωματωμένο Fluorescence Imager (FI) για να εντοπίσει τη χλωροφύλλη και άλλα οργανικά μόρια.
«Ο στόχος μας με αυτήν την τελική έρευνα είναι να αναπτύξουμε μια μέθοδο για τη δημιουργία ενός τρισδιάστατου τοπογραφικού χάρτη της ζωής σε πραγματικό χρόνο σε μικροσκοπικό επίπεδο», δήλωσε η Nathalie Cabrol, ένας πλανητικός επιστήμονας στη NASA Ames και το Ινστιτούτο SETI που είναι επικεφαλής της επιστήμης ερευνητικές πτυχές του έργου. «Αυτός ο χάρτης τελικά θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε δορυφορικά δεδομένα για να δημιουργήσει ένα άνευ προηγουμένου εργαλείο για μελέτες περιβαλλοντικών δραστηριοτήτων μεγάλης κλίμακας στη ζωή σε συγκεκριμένες περιοχές. Αυτή η ιδέα μπορεί να εφαρμοστεί στην πλανητική έρευνα και επίσης στη Γη για να εξερευνήσει άλλα ακραία περιβάλλοντα. "
«Είναι η πρώτη φορά που ένα ρομπότ ψάχνει για ζωή», δήλωσε ο καθηγητής έρευνας του Carnegie Mellon, David Wettergreen, ο οποίος ηγείται του έργου. «Έχουμε δουλέψει με rover και μεμονωμένα όργανα στο παρελθόν, αλλά Zo; είναι ένα πλήρες σύστημα για αναζήτηση ζωής. Εργαζόμαστε για την πλήρη αυτονομία των καθημερινών δραστηριοτήτων, συμπεριλαμβανομένου του χρονοδιαγράμματος και της χρήσης πόρων, του ελέγχου της ανάπτυξης οργάνων και της πλοήγησης μεταξύ των περιοχών μελέτης.
«Πέρυσι μάθαμε ότι το Fluorescence Imager μπορεί να ανιχνεύσει οργανισμούς σε αυτό το περιβάλλον. Φέτος θα μπορέσουμε να δούμε πόσο πυκνοκατοικημένη μια περιοχή είναι οργανωμένη και χαρτογραφεί τη διανομή τους. Σκοπεύουμε να κάνουμε το ρομπότ να κάνει έως και 100 παρατηρήσεις και να προχωρήσει σε διαδικαστικές εξελίξεις, όπως πώς να αποφασίσουμε πού να εξερευνήσουμε. "
Ζωο; θα επισκεφθεί μια ομιχλώδη παράκτια περιοχή, το ξηρό υψόμετρο των Άνδεων και μια περιοχή στο άνυδρο εσωτερικό της ερήμου που δεν δέχεται καθίζηση για δεκαετίες κάθε φορά. Σε αυτούς τους ιστότοπους, οι δραστηριότητες του rover θα καθοδηγούνται από απόσταση από ένα κέντρο επιχειρήσεων στο Πίτσμπουργκ, όπου οι ερευνητές θα χαρακτηρίσουν το περιβάλλον, θα αναζητήσουν σαφή απόδειξη της ζωής και θα χαρτογραφήσουν τη διανομή διαφόρων ενδιαιτημάτων. Κατά τη διάρκεια της αποστολής του περασμένου έτους, η ομάδα πραγματοποίησε πειράματα χρησιμοποιώντας έναν απεικονιστή ικανό να ανιχνεύσει φθορισμό σε μια περιοχή κάτω από το rover. Το FI ανιχνεύει σήματα από δύο φθορίζουσες βαφές που σηματοδοτούν υδατάνθρακες και πρωτεΐνες; καθώς και ο φυσικός φθορισμός της χλωροφύλλης. Το FI, που αναπτύχθηκε από τον Alan Wagoner, διευθυντή του Μοριακού Biosensor and Imaging Center (MBIC) του πανεπιστημίου, δεν ήταν πλήρως αυτοματοποιημένο πέρυσι. Οι επιστήμονες έπρεπε να ακολουθήσουν το rover και να ψεκάσουν βαφές στην περιοχή του δείγματος. Φέτος, Zo; μπορεί να ψεκάσει ένα μείγμα βαφών για DNA, πρωτεΐνες, λιπίδια και υδατάνθρακες χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.
Το έργο Life in the Atacama χρηματοδοτείται με τριετή επιχορήγηση 3 εκατομμυρίων δολαρίων από τη NASA στο Ινστιτούτο Ρομποτικής του Carnegie Mellon στη Σχολή Επιστήμης Υπολογιστών. Συνεργάζονται με επιστήμονες MBIC, οι οποίοι έλαβαν ξεχωριστή επιχορήγηση 900.000 $ από τη NASA για την ανάπτυξη βαφών φθορισμού και αυτοματοποιημένων μικροσκοπίων για τον εντοπισμό διαφόρων μορφών ζωής.
Η επιστημονική ομάδα χρησιμοποιεί το EventScope, ένα πρόγραμμα περιήγησης απομακρυσμένης εμπειρίας που αναπτύχθηκε από ερευνητές στο STUDIO for Creative Inquiry στο Carnegie Mellon's College of Fine Arts, για να καθοδηγήσει το Zo ?. Επιτρέπει στους επιστήμονες και στο κοινό να βιώσουν το περιβάλλον Atacama μέσω των «ματιών» και των διαφόρων αισθητήρων του rover. Κατά τη διάρκεια της έρευνας πεδίου, οι επιστήμονες θα αλληλεπιδράσουν με το Zo; σε μια αίθουσα ελέγχου επιστημονικών επιχειρήσεων στο εργαστήριο απομακρυσμένης εμπειρίας και εκμάθησης στο Πίτσμπουργκ. Θα συμμετάσχουν επιστήμονες από τη NASA, το Jet Propulsion Laboratory, το Πανεπιστήμιο του Τενεσί, το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, η Βρετανική Ανταρκτική Έρευνα και η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος.
Για περισσότερες πληροφορίες, εικόνες και αναφορές πεδίων από το Atacama, επισκεφθείτε τη διεύθυνση: www.frc.ri.cmu.edu/atacama.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Carnegie Mellon
