ابتكار جهاز "مصغر" لاكتشاف علامات الحياة في الفضاء

نجح فريق من جامعة "ماريلاند" الأميركية في تطوير جهاز جديد يُمكن استخدامه للكشف عن علامات الحياة، وذلك عبر إجراء فحوصات متقدمة على تربة الكواكب الخارجية.

ويستخدم الجهاز قدراً أقل من الطاقة، ما يعني المحافظة بشكل أفضل على موارد الطاقة الشحيحة في الفضاء، خاصة مع استمرار البحث عن حياة خارج كوكب الأرض، أو الكواكب والأقمار التي يمكن أن تكون صالحة للسكن، وهي عملية قد تدوم لسنوات طويلة.

ورغم أن الجهاز أصغر بكثير من الأجهزة السابقة، إلا أنه يُماثلهم من حيث القدرة على تحليل عينات المواد الكوكبية والنشاط البيولوجي المحتمل في أي مكان، مع استهلاك للطاقة أقل بكثير.

حل معضلة الطاقة

وبحسب ما ورد في الدراسة المنشورة في دورية "نيتشر.. أسترونومي" يزن الجهاز حوالي 7 كيلوجرامات فقط؛ وهو عبارة عن مزيج من أداتين مهمتين لاكتشاف علامات الحياة وتحديد مكونات المواد: الليزر النبضي الذي يزيل كميات صغيرة من المواد من عينة كوكبية، وجهاز تحليل من نوع OrbitrapTM الذي يسلم بيانات عالية الدقة حول كيمياء المواد المفحوصة.

وتم تصميم الجيل الأول من جهاز "Orbitrap" للاستخدام التجاري خاصة في مختبرات الصناعات الدوائية والطبية والبروتينية. النموذج الموجود في المختبرات يزن حوالي 180 كيلوجرام، ما يعني صعوبة تدبير الطاقة اللازمة لتشغيله في الفضاء الخارجي.

وقد استغرق تصميم النموذج الأولي من الجيل الجديد للجهاز 8 سنوات كاملة، للوصول إلى حجمه الصغير وتقليل نسبه استهلاكه للطاقة. ويمكن تخزين الجهاز المصغر بسهولة في حمولات المهام الفضائية.

تقنية الليزر

ويعتمد الجهاز على تقنية تستخدم الليزر لتحديد بنية المواد الجزيئية والكيميائية، فبمجرد إطلاق شعاع الليزر الخاص بالجهاز على عينة جليدية على سبيل المثال، يُمكن تحديد خصائص تكوين الجليد ورؤية البصمات الحيوية فيه بدقة عالية.

ويسمح أيضاً مكوّن الليزر للباحثين بالوصول إلى مركبات أكبر وأكثر تعقيداً من المرجح أن ترتبط بالبيولوجيا، مثل الأحماض الأمينية، والتي تُعد إشارة لوجود شكل من أشكال الحياة.

لكن يُمكن إنتاج الأحماض الأمينية بطريقة غير حيوية، ما يعني أنها ليست بالضرورة دليلاً على الحياة. فالنيازك، التي يكون الكثير منها ممتلئاً بالأحماض الأمينية، يمكن أن تصطدم بسطح الكوكب، وتنقل مواداً عضوية غير حيوية إلى السطح.

ولذلك دمج الباحثون قدرة التعرف على جزيئات أخرى في ذلك الجهاز من ضمنها البروتينات، والتي من المرجح أن تكون قد نشأت أو ارتبطت بأنظمة حية.

وأجرى القائمون على الدراسة أبحاثاً ستزود الجهاز الصغير بالمعرفة والمرونة التي تشتد الحاجة إليها للمشاريع المستقبلية في النظام الشمسي الخارجي، مثل المهام التي تركز على أهداف اكتشاف الحياة واستكشاف سطح القمر. كما يأملون في إرسال أجهزتهم إلى الفضاء ونشرها على أحد الكواكب محل الاهتمام في غضون السنوات القليلة المقبلة.

اقرأ أيضاً: