НАСА будет искать инопланетную жизнь в Солнечной системе с помощью OWLS

Вселенная — огромное и массивное место, и человечество находится на очень раннем этапе ее изучения. Тем не менее, мы делаем успехи, и первое, что нам нужно сделать, это исследовать нашу солнечную систему. Есть много мест, как планет, так и лун, не так уж далеко от Земли, которые потенциально могут принять жизнь, какой мы ее знаем. Эта жизнь не обязательно должна быть разумной и может принимать различные формы, такие как бактерии или микроорганизмы.

Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной, возможно, оставался в истории на протяжении столетий, и ответ на него может лежать гораздо ближе к нам, чем мы когда-либо могли себе представить, особенно после обнаружения в нашей Солнечной системе покрытых льдом лун с потенциально пригодные для жизни подземные океаны. Есть огромные проблемы с поиском жизни в сотнях миллионов миль от нас в холодном чужом море. Крайне важно, чтобы используемое научное оборудование могло выдерживать сильное излучение и криогенные температуры, будучи чрезвычайно сложным. Также важно, чтобы инструменты могли проводить разнообразные, независимые, дополнительные измерения, которые в сочетании могут предоставить научно обоснованное доказательство существования жизни.

Чтобы преодолеть некоторые проблемы, с которыми могут столкнуться будущие миссии по обнаружению жизни, Лаборатория реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии разработала СОВЫ, инновационная коллекция научных инструментов, не похожая ни на одну другую. СОВА расшифровывается как Исследователь жизни океанских миров, и он буквально спроектирован и построен для приема и анализа жидких проб. OWLS включает в себя восемь инструментов — все они автоматизированы — для работы в лаборатории на Земле потребуется несколько десятков человек. Например, OWLS может анализировать замерзшую воду из парового шлейфа Энцелада, который извергается из очень интересного спутника Сатурна.

В миллиарде миль от Земли, как вы можете определить, существует ли жизнь в крошке льда, пока все на Земле ждут, затаив дыхание?» — спросил Питер Уиллис., соруководитель проекта и ведущий ученый. Исследователи рассказали, что для обнаружения как химических, так и биологических признаков жизни мы хотели разработать самую мощную систему инструментов, какую только могли.

Образцы жидкости в космосе были серьезной проблемой для команды OWLS. Космический корабль, летящий через Солнечную систему или на поверхность замерзшей луны, не может полагаться на гравитацию, разумную лабораторную температуру и давление воздуха, чтобы удерживать образцы на месте. Следовательно, команда разработала два инструмента для извлечения жидких образцов и их обработки в космосе. Чтобы иметь возможность измерять широкий диапазон размеров, от отдельных молекул до микроорганизмов, OWLS также должен был включать максимально широкий набор инструментов, поскольку неясно, какую форму может принять жизнь в океанском мире. Для достижения этой цели проект объединил две подсистемы: одна с использованием различных методов химического анализа, а другая с несколькими микроскопами для изучения визуальных подсказок.

Эта микроскопическая система станет первой в космосе, способной визуализировать клетки. Ученые Портлендского государственного университета разработали его в сотрудничестве с ними, объединив цифровой голографический микроскоп, который может идентифицировать клетки и движение в объеме образца, с флуоресцентными формирователями изображений, которые могут наблюдать за химическим составом и клеточной структурой с помощью красителей. Имея разрешение всего в микрон или около 0,00004 дюйма, они обеспечивают перекрытие изображений. ЭЛВИС означает Система объемной визуализации Extant Life (ELVIS), подсистема микроскопа, не имеющая движущихся частей. Анализируя движение живых организмов и обнаруживая флуоресцентные молекулы, независимо от того, встречаются ли они в природе или к их частям присоединяются добавленные красители, можно использовать алгоритмы машинного обучения для идентификации реалистичных движений и обнаружения флуоресцентных объектов.

OWLS использует свой Система анализа органического капиллярного электрофореза (ОКЕАНЫ) для изучения гораздо более мелких форм доказательств, которые в основном кипятят жидкие образцы и подают их в инструменты для анализа их химического состава. OWLS был разработан, чтобы обеспечить «автономность бортовых научных инструментов». Используя алгоритмы, компьютеры будут анализировать, обобщать, расставлять приоритеты и выбирать только лучшие данные для дома, предоставляя «манифест» информации, которая все еще находится на борту.