Για πολύ καιρό, η ιδέα της εύρεσης ζωής σε άλλους κόσμους ήταν απλώς ένα όνειρο επιστημονικής φαντασίας. Αλλά στη σύγχρονη εποχή μας, η αναζήτηση της ζωής γίνεται γρήγορα μια πρακτική προσπάθεια. Τώρα, ορισμένα μυαλά στη NASA κοιτάζουν μπροστά για την αναζήτηση ζωής σε άλλους κόσμους και καταλαβαίνουν πώς να αναζητούν πιο αποτελεσματικά και αποδοτικά. Η προσέγγισή τους επικεντρώνεται σε δύο πράγματα: νανο-δορυφόρους και μικρορευστά.
Η ζωή είναι προφανής στη Γη. Αλλά είναι μια διαφορετική ιστορία για τους άλλους κόσμους στο Ηλιακό μας Σύστημα. Ο Άρης είναι ο κύριος στόχος μας αυτή τη στιγμή, με το έργο που κάνει το MSL Curiosity. Αλλά η περιέργεια ερευνά τον Άρη για να μάθει αν οι συνθήκες σε αυτόν τον πλανήτη ήταν ποτέ ευνοϊκές για τη ζωή. Μια πιο συναρπαστική πιθανότητα είναι η εύρεση της υπάρχουσας ζωής σε έναν άλλο κόσμο: δηλαδή, η ζωή που υπάρχει αυτή τη στιγμή.
Στο εργαστήριο Planetary Science Vision 2050, ειδικοί στην Πλανητική Επιστήμη και συναφείς κλάδοι συγκεντρώθηκαν για να παρουσιάσουν ιδέες για τα επόμενα 50 χρόνια εξερεύνησης στο Ηλιακό Σύστημα. Μια ομάδα με επικεφαλής τον Richard Quinn στο NASA Ames Research Center (ARC) παρουσίασε τις ιδέες τους σχετικά με την αναζήτηση της υπάρχουσας ζωής τις επόμενες δεκαετίες.
Το έργο τους βασίζεται στην δεκαδική έρευνα «Όραμα και Ταξίδια για την Πλανητική Επιστήμη στη δεκαετία 2013-2022». Αυτή η πηγή επιβεβαιώνει αυτό που οι περισσότεροι από εμάς γνωρίζουμε ήδη: ότι η αναζήτηση της ζωής μας πρέπει να επικεντρωθεί στον Άρη και στους λεγόμενους «Ωκεανούς Κόσμους» του Ηλιακού μας Συστήματος όπως ο Εγκέλαδος και η Ευρώπη. Το ερώτημα είναι, πώς θα μοιάζει αυτή η αναζήτηση;
Ο Quinn και η ομάδα του περιέγραψαν δύο τεχνολογίες που θα μπορούσαμε να επικεντρώσουμε την έρευνά μας.
Ένας νανο δορυφόρος ταξινομείται ως κάτι με μάζα μεταξύ 1-10 κιλών. Προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με μεγαλύτερα σχέδια.
Πρώτον, η μικρή μάζα τους διατηρεί το κόστος εκτόξευσής τους πολύ χαμηλό. Σε πολλές περιπτώσεις, οι νανο-δορυφόροι μπορούν να υποστηριχθούν κατά την έναρξη ενός μεγαλύτερου ωφέλιμου φορτίου, απλώς για να καταναλώσουν τυχόν πλεονάζουσα χωρητικότητα. Οι νανοσατρίτες μπορούν να κατασκευαστούν φθηνά και πολλά από αυτά μπορούν να σχεδιαστούν και να κατασκευαστούν τα ίδια. Αυτό θα επέτρεπε την αποστολή ενός στόλου νανο-δορυφόρων στον ίδιο προορισμό.
Το μεγαλύτερο μέρος της συζήτησης γύρω από την αναζήτηση κέντρων ζωής γύρω από μεγάλα σκάφη ή εκφορτωτές που προσγειώνονται σε μια τοποθεσία και έχουν περιορισμένη κινητικότητα. Οι Mars rovers κάνουν εξαιρετική δουλειά, αλλά μπορούν να ερευνήσουν μόνο πολύ συγκεκριμένες τοποθεσίες. Κατά κάποιο τρόπο, αυτό δημιουργεί ένα είδος σφάλματος δειγματοληψίας. Είναι δύσκολο να γενικευτεί κανείς σχετικά με τις συνθήκες ζωής σε άλλους κόσμους όταν έχουμε δειγματοληψία μόνο μια μικρή χούφτα τοποθεσιών.
Στη Γη, η ζωή είναι παντού. Αλλά η Γη είναι επίσης το σπίτι των ακραίων φαινόμενων, οργανισμών που υπάρχουν μόνο σε ακραίες, δυσπρόσιτες τοποθεσίες. Σκεφτείτε θερμικούς αεραγωγούς στον πυθμένα του ωκεανού ή βαθιά σκοτεινά σπήλαια. Εάν αυτό είναι το είδος της ζωής που υπάρχει στους κόσμους-στόχους στο Ηλιακό μας Σύστημα, τότε υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να χρειαστεί να δοκιμάσουμε πολλές τοποθεσίες πριν τις βρούμε. Αυτό είναι κάτι που είναι πέρα από τις δυνατότητες των rover μας. Οι νανοσατρίτες μπορούν να αποτελέσουν μέρος της λύσης. Ένας στόλος από αυτούς που ερευνούν έναν κόσμο, όπως ο Εγκέλαδος ή η Ευρώπη, θα μπορούσε να επιταχύνει την αναζήτηση της υπάρχουσας ζωής.
Η NASA έχει σχεδιάσει και κατασκευάσει νανο-δορυφόρους για την εκτέλεση ποικίλων εργασιών, όπως η εκτέλεση πειραμάτων βιολογίας και η δοκιμή προηγμένων τεχνολογιών πρόωσης και επικοινωνιών. Το 2010 ανέπτυξαν με επιτυχία έναν νανο δορυφόρο από έναν μεγαλύτερο, μικροδορυφόρο. Εάν επεκταθείτε σε αυτήν την ιδέα, μπορείτε να δείτε πώς θα μπορούσε να αναπτυχθεί ένας μικρός στόλος νανοσωλήνων σε έναν άλλο κόσμο, αφού φτάσει εκεί σε ένα άλλο μεγαλύτερο σκάφος.
Η μικρορευστοποίηση ασχολείται με συστήματα που χειρίζονται πολύ μικρές ποσότητες υγρού, συνήθως στην κλίμακα των κάτω των χιλιοστών. Η ιδέα είναι να φτιάξετε μικροτσίπ που χειρίζονται πολύ μικρά μεγέθη δείγματος και να τα δοκιμάσετε in-situ. Η NASA έχει εργαστεί με μικρορευστά για να προσπαθήσει να αναπτύξει τρόπους παρακολούθησης της υγείας των αστροναυτών σε ταξίδια μεγάλου διαστήματος, όπου δεν υπάρχει πρόσβαση σε εργαστήριο. Μπορούν να κατασκευαστούν μικρο-ρευστά τσιπ που έχουν μόνο μία ή δύο λειτουργίες και παράγουν μόνο ένα ή δύο αποτελέσματα.
Όσον αφορά την αναζήτηση για την υπάρχουσα ζωή στο Ηλιακό μας Σύστημα, τα μικρορευστοποιητικά είναι φυσικά προσαρμοσμένα με νανο-δορυφόρους. Αντικαταστήστε τις ιατρικές διαγνωστικές δυνατότητες ενός μικρορευστικού τσιπ με ένα διαγνωστικό βιοδείκτη και έχετε μια μικροσκοπική συσκευή που μπορεί να τοποθετηθεί σε έναν μικροσκοπικό δορυφόρο. Δεδομένου ότι τα λειτουργικά μικρορευστικά τσιπ μπορούν να είναι τόσο μικρά όσο μικροεπεξεργαστές, θα μπορούσαν να τοποθετηθούν πολλαπλάσια.
"Οι τεχνικοί περιορισμοί θα περιορίσουν αναπόφευκτα τις ρομποτικές αποστολές που αναζητούν στοιχεία για τη ζωή σε μερικά επιλεγμένα πειράματα." - Richard.C. Quinn, et. αλ.
Όταν συνδυάζεται με νανοσαυλίτες, τα μικρορευστά προσφέρουν τη δυνατότητα να επαναληφθούν οι ίδιες λίγες δοκιμές για τη ζωή ξανά και ξανά σε πολλές τοποθεσίες. Αυτό είναι προφανώς πολύ ελκυστικό όταν πρόκειται για αναζήτηση ζωής. Η ομάδα πίσω από την ιδέα τονίζει ότι η προσέγγισή τους θα περιλαμβάνει την αναζήτηση απλών δομικών στοιχείων, τα σύνθετα βιομόρια που εμπλέκονται στη βασική βιοχημεία, καθώς και τις δομές που απαιτεί η κυτταρική ζωή για να υπάρξει. Η εκτέλεση αυτών των δοκιμών σε πολλές τοποθεσίες θα ήταν ευεργετική στην αναζήτηση.
Ορισμένες από τις τεχνολογίες για τη μικρορευστική αναζήτηση ζωής έχουν ήδη αναπτυχθεί. Η ομάδα επισημαίνει ότι αρκετοί από αυτούς είχαν ήδη επιτύχει επιδείξεις σε αποστολές μικρο-βαρύτητας όπως το GeneSat, το PharmaSat και το SporeSat.
«Ο συνδυασμός μικρορευστών συστημάτων με χημικούς και βιοχημικούς αισθητήρες και συστοιχίες αισθητήρων προσφέρει μερικές από τις πιο ελπιδοφόρες προσεγγίσεις για την ανίχνευση της υπάρχουσας ζωής χρησιμοποιώντας πλατφόρμες μικρού φορτίου». - Richard.C. Quinn, et. αλ.
Είμαστε πολύ μακριά από μια αποστολή στην Ευρώπη ή στον Εγκέλαδο. Αλλά αυτό το άρθρο αφορούσε το μελλοντικό όραμα της αναζήτησης της υπάρχουσας ζωής. Ποτέ δεν είναι πολύ νωρίς για να αρχίσουμε να το σκέφτομαι.
Υπάρχουν ορισμένα προφανή εμπόδια στη χρήση νανοσωλήνων για την αναζήτηση ζωής στον Εγκέλαδο ή την Ευρώπη. Αυτοί οι κόσμοι είναι παγωμένοι και πρέπει να διερευνήσουμε τους ωκεανούς κάτω από αυτά τα παχιά παγάκια. Κατά κάποιο τρόπο, οι μικροσκοπικοί νανοσωλήτες μας θα πρέπει να περάσουν από αυτόν τον πάγο.
Επίσης, οι νανο-δορυφόροι που έχουμε τώρα είναι ακριβώς αυτό: δορυφόροι. Είναι σχεδιασμένα να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από ένα σώμα. Πώς θα μπορούσαν να μετατραπούν σε μικροσκοπικούς βυθιζόμενους εξερευνητές;
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι κάποιος, κάπου στη NASA, το σκέφτεται ήδη.
Το υπερβολικό όραμα ενός στόλου μικρών σκαφών, το καθένα με την ικανότητα να επαναλαμβάνει βασικά πειράματα που αναζητούν ζωή σε πολλές τοποθεσίες, είναι ένα υγιές. Όσο για το πώς αποδεικνύεται πραγματικά, θα πρέπει να περιμένουμε και να δούμε.
