Will Brinckerhoff, científico de Goddard, está aprovechando un instrumento desarrollado para la exploración de Marte para crear otro que buscaría formas de vida que posiblemente habitan los océanos que se cree que existen en un puñado de lunas en el sistema solar exterior. Crédito:NASA / W. Hrybyk
Un instrumento desarrollado originalmente para buscar moléculas orgánicas en Marte se está reutilizando para potencialmente buscar vida en un puñado de lunas en el sistema solar exterior que parecen albergar océanos. géiseres y respiraderos de volcanes de hielo.
Will Brinckerhoff, un científico de la NASA en el Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, ayudó a construir un espectrómetro de masas para la misión ExoMars Rover 2020 de la Agencia Espacial Europea. Luego aprovechó el mismo modelo para crear un instrumento aún más capaz para una futura misión de la NASA a Marte. Ahora está aprovechando estas experiencias para construir otro instrumento más bajo un nuevo premio de desarrollo tecnológico multimillonario.
La última encarnación, la Investigación de los Indicadores Moleculares de Vida de Europa, o EMILI, buscaría en las superficies y subsuperficies de la luna Europa de Júpiter u otras lunas heladas en busca de biofirmas moleculares:estructuras o patrones de compuestos orgánicos que indican la presencia de vida actual o pasada en estos mundos intrigantes.
Aunque se cree que al menos seis lunas contienen líquido, La Europa de Júpiter tiene un atractivo especial entre los astrobiólogos; tanto es así, De hecho, que la NASA está llevando a cabo un estudio de viabilidad temprano para una misión de aterrizaje dedicada que seguiría la misión de sobrevuelo múltiple planificada Europa Clipper en la década de 2020. Tal módulo de aterrizaje estudiaría muestras de la superficie del hielo que cubre el vasto océano subterráneo de Europa. Los científicos creen que el océano puede haber existido durante miles de millones de años, tiempo suficiente para que evolucionen las posibles formas de vida.
"Si existe vida en el océano subterráneo de Europa, sus signos moleculares pueden ser detectables en muestras de superficie, ", Dijo Brinckerhoff." Estamos hablando de concentraciones orgánicas microbianas en niveles muy por debajo de una parte por mil millones en peso ".
El programa Conceptos de la NASA para la tecnología de detección de vida de Ocean Worlds, o COLDTech, otorgó a Brinckerhoff y su equipo fondos de dos años para promover EMILI como un instrumento potencial en un módulo de aterrizaje. El objetivo es hacer madurar el instrumento a un nivel de preparación tecnológica de seis, o TRL 6, lo que significa que EMILI está listo para el desarrollo de vuelos y es capaz de detectar y analizar formas de vida microbianas.
EMILI tiene una ventaja inicial, Brincerkhoff dijo.
La representación de este artista ilustra un diseño conceptual para una posible misión futura de aterrizar una sonda robótica en la luna Europa de Júpiter. Crédito:NASA
El prototipo llevaría un conjunto similar de capacidades ya desarrolladas para el Espectrómetro de Masas y Analizador de Moléculas Orgánicas de Marte, o MOMA-MS, y el espectrómetro de masas de trampa de iones lineal, o LITMS.
MOMA-MS, que el equipo de Brinckerhoff entregará en menos de un año para su integración en la misión ExoMars 2020 de la ESA, Identificará material orgánico midiendo la masa de las moléculas individuales encerradas dentro de muestras de rocas marcianas trituradas. LITMS, en desarrollo para una posible misión futura a Marte con el apoyo del programa de Maduración de Instrumentos para la Exploración del Sistema Solar de la NASA, está casi en TRL-6, pendiente de una ronda final de pruebas ambientales de Marte.
Ambos instrumentos detectan e identifican material orgánico en Marte con dos técnicas. En uno, llamada espectrometría de masas por desorción láser, un láser de alta intensidad incorporado convierte las moléculas de una muestra en iones, que una vez formado, se dirigen a un analizador de masas donde se separan de acuerdo con sus relaciones de masa a carga. El resultado es un espectro que revela elementos y detalles estructurales que componen las moléculas.
La otra técnica, llamada espectrometría de masas por cromatografía de gases, implica calentar muestras en polvo con un horno en miniatura y analizar los gases liberados. Todas estas capacidades están vinculadas a través de un único, analizador de trampa de iones lineal altamente miniaturizado.
LITMS, sin embargo, lleva estas capacidades al siguiente nivel. Además de estas capacidades, LITMS lleva un sistema de manipulación de muestras de núcleo de precisión y puede analizar iones positivos y negativos, lo que amplía la gama de moléculas que el instrumento puede identificar.
"EMILI representa una remodelación de LITMS para Europa. En algunos aspectos, EMILI es una implementación más sencilla que MOMA o LITMS en Mars, Brinckerhoff dijo:agregando que Europa no tiene una atmósfera significativa, eliminando la necesidad de ciertos tipos de hardware que agregan tamaño y complejidad al instrumento.
"Lo que tenemos con la placa de pruebas EMILI está lo suficientemente avanzado en el desarrollo que estamos seguros de que podemos construir una versión de vuelo, ", agregó." COLDTech nos está dando la oportunidad de demostrar que podemos realizar las mediciones críticas de detección de biofirmas en un mundo oceánico como Europa ".
