Doktorand Alison Skelley i Atacama-öknen i Chile. Bildkredit: Richard Mathies lab / UC Berkeley. Klicka för att förstora.
Den torra, dammiga, traslösa vidden av Chiles Atacama-öken är den mest livlösa platsen på jordens ansikte, och det är därför Alison Skelley och Richard Mathies gick med i ett team av NASA-forskare där tidigare denna månad.
University of California, Berkeley, forskare visste att om Mars Organic Analyzer (MOA) de byggde kunde upptäcka liv i det knapriga, torra landet, så skulle det ha en god chans en dag att upptäcka livet på planeten Mars.
Insamling av prover i Atacamaöknen
På ett ställe som inte har sett ett gräsblad eller en bugg på länge, och som kretsade med extrema damm och temperaturer som lämnade henne antingen frysning eller svettning, genomförde Skelley 340 test som bevisade att instrumentet entydigt kunde upptäcka aminosyror, byggstenarna av proteiner. Ännu viktigare var att hon och Mathies kunde upptäcka preferens för jordens aminosyror för vänsterhänsyn jämfört med högerhänta. Denna "homokiralitet" är ett kännetecken för livet som Mathies tycker är ett kritiskt test som måste göras på Mars.
"Vi känner att att mäta homokiralitet - en prevalens av en typ av överlåtelse över en annan - skulle vara ett absolut bevis på livet", säger Mathies, professor i kemi vid UC Berkeley och Skelleys forskningsrådgivare. "Vi har visat på jorden, i den mest marsliknande miljön som finns, att detta instrument är tusen gånger bättre på att upptäcka biomarkörer än något instrument som har lagts på Mars tidigare."
Instrumentet har valts att flyga ombord på Europeiska rymdorganisationens ExoMars-uppdrag, nu planerat att lanseras 2011. MOA kommer att integreras med Mars Organic Detector, som sammanställs av forskare ledd av Frank Grunthaner vid Jet Propulsion Laboratory (JPL) ) i Pasadena tillsammans med Jeff Badas grupp på UC San Diego's Scripps Institution of Oceanography.
Skelley, en doktorand som har arbetat med detektion av aminosyror med Mathies i fem år och på den bärbara MOA-analysatorn under de senaste två åren, hoppas kunna fortsätta med projektet eftersom det går igenom miniatyrisering och förbättringar hos JPL under de kommande sju år som förberedelse för sitt långväga uppdrag. Faktum är att hon och Mathies hoppas att hon är den som tittar på MOA-data när de äntligen sänds tillbaka från Röda planeten.
"När jag började med detta projekt såg jag foton av Marsytan och möjliga tecken på vatten, men förekomsten av flytande vatten var spekulativt, och folk trodde att jag var galen att arbeta med ett experiment för att upptäcka livet på Mars," Sa Skelley. "Jag känner mig berättigad nu, tack vare NASAs och andra arbete som visade att det brukade rinna flytande vatten på Mars ytan."
"Kopplingen mellan vatten och liv har gjorts mycket starkt, och vi tror att det finns en god chans att det finns eller var någon livsform på Mars," sade Mathies. "Tack vare Alisons arbete är vi nu i rätt position vid rätt tidpunkt för att göra rätt experiment för att hitta liv på Mars."
Mathies sa att hans experiment är det enda som föreslagits för ExoMars eller USA: s egna Mars-uppdrag - NASA: s rovande, robotiska Mars Science Laboratory-uppdrag - som otvetydigt kunde hitta tecken på liv. I experimentet används avancerade kapillärelektroforesuppsättningar, nya mikroventilsystem och bärbara instrumentkonstruktioner som var banbrytande i Mathies laboratorium för att leta efter homokiralitet i aminosyror. Dessa mikroarrayer med mikrofluidiska kanaler är 100 till 1 000 gånger mer känsliga för detektion av aminosyror än det ursprungliga instrumentet för livdetektering som flög på Viking Landers på 1970-talet.
Atacamaöknen valdes av forskare från NASA som en av de viktigaste platserna för att testa instrument avsedda för Mars, främst på grund av dess oxiderande, sura jord, som liknar den rostiga röda oxiderade järnytan på Mars. Skelley och kollegorna Pascale Ehrenfreund, professor i astrokemi vid Leiden University i Nederländerna, och JPL-forskaren Frank Grunthaner besökte öknen förra året, men kunde inte testa den kompletta, integrerade analysatorn.
I år transporterade Skelley, Mathies och andra teammedlemmar kompletta analysatorer i tre stora fall till Chile med flyg - i sig ett test av utrustningens robusthet - och lastade dem till den karga Yunguy-fältstationen, i huvudsak en hängande byggnad vid en övergivna korsningar. Med en högljudd Honda-generator som tillhandahåller kraft, inrättade de sina experiment och testade tillsammans med sex andra kollegor den integrerade subkritiska vattenavsugaren tillsammans med MOA på prover från populära testplatser som "Rock Garden" och "Soil Pit."
En sak som de lärde sig är att med låga miljönivåer av organiska föreningar, som sannolikt är fallet på Mars, mikrofluidkanalerna i kapillärskivorna inte täcks lika lätt som de gör när de används för att testa prover i Berkeley med dess höga bioorganiska nivåer. Det betyder att de kommer att behöva färre kanaler på instrumentet som reser till Mars, och skannern som användes för att läsa upp data behöver inte vara så detaljerad. Detta översätter till ett billigare och enklare sätt att bygga instrument, men ännu viktigare, ett instrument som är mindre och som använder mindre kraft.
Med framgången med detta avgörande fältprov är Skelley och Mathies ivriga att arbeta med en prototyp av sitt instrument som skulle passa i det tillåtna utrymmet i ExoMars rymdskepp.
"Jag är mycket mer optimistisk att vi kan upptäcka livet på Mars, om det är där," sade Mathies.
Originalkälla: UC Berkeley News Release
