A los narradores de ciencia ficción les encanta inventar historias sobre extraterrestres con láser que visitan la Tierra, pero en realidad somos nosotros los que ahora usamos sofisticados rayos láser para buscar señales de vida extraterrestre.
Geólogos e ingenieros de la Universidad de Maryland crearon recientemente una nueva tecnología, diseñada para volar en el espacio, que utiliza la luz para analizar moléculas. Este trabajo, publicado la semana pasada en Naturaleza Astronomíatoma un instrumento de laboratorio de análisis de moléculas común aquí en la Tierra, conocido como el Trampa orbital, y lo encoge para hacerlo lo suficientemente compacto y liviano como para caber en una misión del sistema solar de la NASA. También combinan el Orbitrap mejorado con un láser, que puede romper el material de la superficie de un planeta para prepararlo para el análisis.
“Estoy emocionado de ver qué tipo de moléculas complejas seríamos capaces de detectar más allá de la Tierra”, dice gracia ni
El Orbitrap es una herramienta para espectrometría de masas, una técnica de referencia para los científicos que separa las moléculas por su masa y mide cuánto de cada una hay en una muestra. Aunque estas máquinas se encuentran en laboratorios médicos, biológicos y otros laboratorios industriales en todo el planeta, también son enormes, con un peso de alrededor de 400 libras, un poco más pesado que un Panda gigante. Las misiones fuera del mundo a menudo están limitadas en cuanto a la cantidad que pueden llevar a sus destinos. Uno de estos Orbitraps gigantes simplemente no volaría. Sin embargo, la nueva versión solo pesa alrededor de 17 libras.
[Related: The Milky Way could have dozens of alien civilizations capable of contacting us]
Además, los equipos de misión a menudo deben elegir entre un componente grande o varias herramientas más pequeñas. Seleccionar instrumentos para una misión espacial es “como elegir qué herramientas quieres en tu navaja suiza de bolsillo”, explica Zach Ulibarri, un ingeniero aeroespacial de la Universidad de Cornell que no formó parte del nuevo estudio. “Pero, al mismo tiempo, las herramientas de una navaja suiza son más pequeñas y livianas que las herramientas que guardas en t u garaje, al igual que los instrumentos de tu nave espacial tienen que ser más pequeños y livianos que los de tamaño completo que guardas. un laboratorio.”
Antes de que pueda medir una molécula, la herramienta mejorada con láser utiliza pulsos ultravioleta para romper los compuestos de la superficie de un planeta, como las rocas de Marte, la capa exterior helada de Encelado u otros objetivos interesantes para la posible vida en nuestro sistema solar. . Luego los canaliza hacia el espectrómetro Orbitrap en miniatura, donde se mide la composición de la muestra.
eddie schweiterman, un astrobiólogo de la Universidad de California Riverside que no está involucrado en el nuevo proyecto Orbitrap, explica que esta herramienta tomará las “huellas dactilares” de las moléculas relacionadas con la vida, al mismo tiempo que proporcionará información sobre la geología circundante de cualquier planeta o luna que se esté explorando. El contexto es clave para las señales de vida: los científicos deben poder descartar fuentes no vivas de los mismos productos químicos similares a la vida. Este nuevo sistema láser-Orbitrap también permitiría a los científicos realizar este análisis químico detallado de forma remota a través de una misión robótica sencilla, como un módulo de aterrizaje o un rover, en lugar de un regreso de muestra a la Tierra.
Aunque hay mucho trabajo en curso para detectar firmas biológicas en exoplanetas distantes, ese es un juego de pelota totalmente diferente a explorar el sistema solar con una sonda a través de Orbitrap actualizado. Las grandes moléculas orgánicas que se analizarán con misiones con Orbitrap “no se pueden observar fácilmente de forma remota, particularmente a distancias interestelares”, dice Schweiterman. En cambio, los exoplanetas solo se pueden observar a años luz de distancia a través de nuestros telescopios. Pero los astrónomos podrían enviar robots equipados con esta herramienta a las superficies de los planetas más cercanos a nosotros.
[Related: Why astronomers are blasting Earth’s location to potential intelligent aliens]
También hay una trampa más. La gran cantidad de datos generados por el nuevo sistema “podría ser un dolor de cabeza para el almacenamiento y la transmisión de datos durante una misión espacial”, según Ni. Con suerte, a medida que la tecnología informática avance inevitablemente, los ingenieros encontrarán formas inteligentes de abordar este problema. Incluso entonces, el almacenamiento de datos no es un sueño para el Orbitrap, solo otra cosa a considerar al diseñar una nave espacial. Como dice Ulibarri, “cada instrumento tiene sus propias ventajas y desventajas. No existe un instrumento perfecto; solo hay compensaciones entre diferentes”.
Construir una nave espacial en pleno funcionamiento siempre es difícil, pero las nuevas tecnologías de instrumentos como el Orbitrap mejorado amplían las posibilidades para futuras misiones. “Siempre es emocionante agregar una nueva herramienta al potencial conjunto de herramientas de la nave espacial”, dice Ulibarri. “Y el Orbitrap es una herramienta particularmente poderosa”.