Kako se svemirske misije kreću dublje u vanjski solarni sistem, potreba za kompaktnim, resursno efikasnim i preciznim analitičkim alatima postaje sve kritičnija. Pogotovo jer naučnici nastavljaju lov na vanzemaljski život i nastanjive planete ili mjesece.
Tim sa Univerziteta Maryland razvio je novi instrument posebno prilagođen potrebama svemirskih misija NASA. Njihov minianalizator baziran na laseru je znatno manji, ali je efikasan, bez ugrožavanja kvaliteta njegove sposobnosti da analizira uzorke planetarnog materijala i potencijalne biološke aktivnosti in situ.
Instrument je težak manje od 8 kg i fizički je smanjena kombinacija dva važna alata za otkrivanje znakova života i određivanje sastava materijala: pulsirajućeg ultraljubičastog lasera koji uklanja male količine materijala iz planetarnog uzorka i analizatora Orbitrap, koji daje podatke o hemijskom sastavu proučavanih materijala iz visoke rezolucije.
"Orbitrap je prvobitno napravljen za komercijalnu upotrebu", objasnio je glavni istraživač Ricardo Arevalo. - Možete ih pronaći u medicinskim i farmaceutskim laboratorijama. Onaj u mojoj laboratoriji težak je preko 180 kg, tako da je prilično velik, a trebalo nam je 8 godina da napravimo prototip koji bi se mogao efikasno koristiti u svemiru. Mnogo je manji i manje zahtijeva resurse."
Novi uređaj tima smanjuje originalnu Orbitrap kombinujući je sa laserskom desorpcionom masenom spektrometrijom (LDMS), tehnologijom koja još nije korištena u vanzemaljskom planetarnom okruženju. Instrument ima iste prednosti kao i njegovi veći prethodnici, ali je pojednostavljen za istraživanje svemira i in-situ analizu planetarnih materijala.
Zbog male mase i minimalnih zahtjeva za snagom, može se skladištiti i održavati u svemirskim misijama, i analiza površina planete ili supstance će postati manje nametljiva i samim tim mnogo manja verovatnoća da će kontaminirati ili oštetiti uzorak. “Dobra stvar je što se sve što se može jonizirati može analizirati. Ako laserski snop usmjerimo na uzorak leda, odredit ćemo njegov sastav i vidjeti biosignature, rekao je Ricardo Arevalo. – Ovaj instrument ima visoku rezoluciju mase i tačnost.
Laserska komponenta mini verzije LDMS Orbitrap također omogućava istraživačima pristup većim i složenijim spojevima. Manja organska jedinjenja poput aminokiselina, na primjer, dvosmisleni su markeri životnih oblika. „Aminokiseline se mogu proizvesti abiotički, što znači da nisu nužno dokaz života. Meteoriti, od kojih su mnoge bogate aminokiselinama, mogle bi pasti na površinu planete i isporučiti abiotske organske tvari na površinu, rekao je Arevalo. "Laser nam omogućava da proučavamo veće i složenije organske supstance koje mogu pokazati najvjerovatnije biosignature."
LDMS Orbitrap minisistem će biti koristan u budućim misijama koje imaju za cilj otkrivanje života (npr. Enceladus Orbilander), ili u površinskim istraživanjima mjeseci (program NASA Artemis). Naučnici se nadaju da će poslati svoj uređaj u svemir i rasporediti ga u postrojenju u narednih nekoliko godina. „Ovaj prototip vidim kao preteču drugim budućim instrumentima zasnovanim na LDMS-u i Orbitrapu“, rekao je Arevalo. "Naš Orbitrap LDMS mini-instrument ima potencijal da značajno poboljša način na koji proučavamo geohemiju i astrobiologiju planetarne površine."
Također zanimljivo: