Myšlenka najít život na jiných světech byla po dlouhou dobu jen snem sci-fi. Ale v naší moderní době se hledání života rychle stává praktickým úsilím. Nyní se některé mozky NASA těší na hledání života v jiných světech a na to, jak hledat efektivněji a efektivněji. Jejich přístup je soustředěn kolem dvou věcí: nanosatelitů a mikrofluidik.
Život je na Zemi zřejmý. Ale pro jiné světy naší sluneční soustavy je to jiný příběh. Mars je nyní naším hlavním cílem, s prací, kterou MSL Curiosity dělá. Zvědavost však zkoumá Mars, aby zjistila, zda podmínky na této planetě byly pro život někdy příznivé. Zajímavější možností je najít existující život v jiném světě: to je život, který právě existuje.
Na semináři Planetary Science Vision 2050 se shromáždili odborníci na planetární vědu a příbuzné obory, aby představili představy o dalších 50 letech průzkumu ve Sluneční soustavě. Tým vedený Richardem Quinnem ve výzkumném středisku NASA Ames Research Center (ARC) představil své představy o hledání životů v příštích několika desetiletích.
Jejich práce je založena na dekadálním průzkumu „Vize a cesty pro planetární vědu v desetiletí 2013–2022“. Tento zdroj potvrzuje to, co si většina z nás již uvědomuje: že naše hledání života by se mělo zaměřit na Mars a na takzvané „oceánské světy“ naší sluneční soustavy, jako jsou Enceladus a Europa. Otázka zní, jak bude toto vyhledávání vypadat?
Quinn a jeho tým nastínili dvě technologie, které bychom mohli soustředit na naše hledání.
Nanosatelit je klasifikován jako něco s hmotností mezi 1 až 10 kg. Poskytují několik výhod oproti větším designům.
Za prvé, jejich malá hmotnost udržuje náklady na jejich spuštění velmi nízké. V mnoha případech mohou být nanosatelity opřeny o zahájení většího užitečného zatížení, jen aby využily nadbytečnou kapacitu. Nanosatelity mohou být vyrobeny levně a jejich násobky mohou být navrženy a postaveny stejně. To by umožnilo poslat flotilu nanosatelitů na stejné místo určení.
Většina diskusí o hledání životních středisek kolem velkých plavidel nebo přistávajících, kteří přistávají na jednom místě, a mají omezenou pohyblivost. Marťanští vozítka dělají skvělou práci, ale mohou prozkoumat pouze velmi specifická místa. Tím se vytvoří určitá chyba vzorkování. Je obtížné zobecnit podmínky života v jiných světech, když jsme vzorkovali jen malou hrstku míst.
Na Zemi je život všude. Ale Země je také domovem extremofilů, organismů, které existují pouze v extrémních, těžko přístupných místech. Pomyslete na termální průduchy na dně oceánu nebo hluboké temné jeskyně. Pokud je to takový druh života, který existuje v cílových světech naší Sluneční soustavy, pak existuje silná možnost, že budeme muset vzorkovat mnoho míst, než je najdeme. To je něco, co přesahuje možnosti našich vozítek. Součástí řešení by mohly být nanosatelity. Jejich flotila zkoumající svět, jako je Enceladus nebo Europa, by mohla urychlit naše hledání doživotního života.
NASA navrhla a postavila nanosatelity pro provádění různých úkolů, jako je provádění biologických experimentů a testování pokročilých pohonných a komunikačních technologií. V roce 2010 úspěšně nasadili nanosatelit z většího, mikrosatelitu. Pokud tuto myšlenku rozšíříte, můžete vidět, jak by malá flotila nanosatelitů mohla být rozmístěna v jiném světě poté, co tam dorazila na další větší plavidlo.
Mikrofluidika se zabývá systémy, které manipulují s velmi malými množstvími tekutin, obvykle na milimetrovém měřítku. Cílem je vytvořit mikročipy, které zvládnou velmi malé velikosti vzorků, a otestovat je na místě. NASA provedla práci s mikrofluidiky a pokusila se vyvinout způsoby sledování zdraví astronautů na dlouhých vesmírných cestách, kde není přístup do laboratoře. Lze vyrábět mikrofluidní čipy, které mají pouze jednu nebo dvě funkce a přinášejí pouze jeden nebo dva výsledky.
Pokud jde o hledání dlouhodobé životnosti naší sluneční soustavy, je mikrofluidika přirozeným záchytem nanosatelitů. Nahraďte lékařské diagnostické schopnosti mikrofluidního čipu diagnostickou biomarkerem a máte malé zařízení, které lze namontovat na malý satelit. Protože fungující mikrofluidní čipy mohou být stejně malé jako mikroprocesory, bylo by možné je připojit vícekrát.
„Technická omezení nevyhnutelně omezí robotické mise, které hledají důkaz života, na několik vybraných experimentů.“ - Richard.C. Quinn, et. al.
V kombinaci s nanosatelity nabízejí mikrofluidika možnost opakování stejných několika životních testů znovu a znovu na různých místech. To je samozřejmě velmi atraktivní, pokud jde o hledání života. Tým za myšlenkou zdůrazňuje, že jejich přístup by zahrnoval hledání jednoduchých stavebních bloků, komplexních biomolekul zapojených do základní biochemie a také struktur, které buněčný život potřebuje, aby existoval. Provedení těchto testů na více místech by bylo při hledání přínosem.
Některé z technologií pro mikrofluidní hledání života již byly vyvinuty. Tým poukazuje na to, že několik z nich již mělo úspěšné demonstrace v mikrogravitačních misích jako GeneSat, PharmaSat a SporeSat.
„Kombinace mikrofluidních systémů s chemickými a biochemickými senzory a senzorovými poli nabízí některé z nejslibnějších přístupů pro detekci existující životnosti pomocí platforem s malým užitečným zatížením.“ - Richard.C. Quinn, et. al.
Jsme daleko od mise do Evropy nebo Enceladusu. Ale tato práce se týkala budoucí vize hledání existujícího života. Nikdy není příliš brzy na to začít myslet.
Používání nanosatelitů k hledání života na Enceladu nebo v Evropě je zjevné. Tyto světy jsou zamrzlé a je to oceány pod tlustými ledovými čepicemi, které musíme prozkoumat. Nějak by se naše malé nanosatelity musely dostat skrz ten led.
Rovněž nanosatelity, které nyní máme, jsou právě tyto: satelity. Jsou navrženy tak, aby obíhaly kolem těla. Jak je lze přeměnit na malé, oceánské ponorné průzkumníky?
Není pochyb o tom, že někdo, někde v NASA, o tom už přemýšlí.
Překlenutá vize flotily malých plavidel, každá se schopností opakovat základní experimenty hledající život na více místech, je zdravá. Pokud jde o to, jak se ve skutečnosti ukáže, musíme počkat a uvidíme.
