ايتنا - مینی لیزر مورد استفاده در اخترزیست‌شناسی می‌تواند به شکار حیات در مریخ و فراتر از آن بپیوندد

مینی لیزر مورد استفاده در اخترزیست‌شناسی از تکنیکی موسوم به طیف‌سنجی جرمی دفع لیزری (LDMS) استفاده می‌کند و یک لیزر فرابنفش پالسی را با یک آنالایزر به نام Orbitrap ترکیب می‌نماید.

به گزارش ایتنا و به نقل از اسپیس، این دستگاه برای تبدیل مقادیر کمی از مواد همچون نمونه‌ای از سنگ به بخار، از لیزر کمک می‌گیرد. این کار منجر به آزاد شدن مولکول‌ها از نمونه می‌شود. لازم به ذکر است که این برعکس جذب، «واجذبی» است و مولکول‌های آزادشده بدون از بین رفتن، یونیزه می‌شوند.

ترکیب آنها متعاقباً توسط Orbitrap تحلیل می‌شود. این کار با به دام انداختن مولکول‌های یونیزه‌شده در مدارهای اطراف یک الکترود انجام می‌گردد. سیگنال الکتریکی مولکول‌های یونیزه‌شده می‌تواند به طیف جرمی تبدیل شود و هویت مولکول‌ها را به دانشمندان بگوید. گفتنی است این مولکول‌ها در صورت یونیزه شدن، دارای بار الکتریکی هستند.

آنالایزرهای LDMS و Orbitrap به ویژه به مولکول‌های آلی، از جمله بلوک‌های سازنده حیات مانند پروتئین‌ها و اسیدهای آمینه حساس هستند. به این ترتیب، این تجهیز می‌تواند ابزاری قدرتمند در مأموریت‌هایی به مقصد دیگر سیارات مانند مریخ باشد؛ یعنی همان جا که مریخ‌نوردهای «کنجکاوی» و «پایداری» ناسا در حال حاضر سرگرم بررسی شیمی سطح آن هستند.

با این حال، چنین ابزاری هرگز بخشی از یک مأموریت میان‌سیاره‌ای نبوده است؛ چرا که یک عارضه مهم آن این است که LDMS و Orbitrap معمولاً بخش سنگینی از ماشین‌آلات هستند که بیشتر برای موارد تجاری استفاده می‌شوند.

ریکاردو آروالو (دانشیار زمین‌شناسی در دانشگاه مریلند و نویسنده اصلی یک مطالعه جدید که نسخه اولیه کوچکتر و قابل‌حمل‌تری از این فناوری را توصیف می‌کند)، می‌گوید: «می‌توانید این نمونه‌ها را در آزمایشگاه‌های صنایع دارویی، پزشکی و پروتئومیک [یعنی مطالعه پروتئین‌ها] بیابید».

آروالو ادامه می‌دهد: «وزن یک نسخه که در آزمایشگاه خودم وجود دارد، کمتر از ۱۸۱ کیلوگرم است؛ پس همانطور که می‌بینید، بسیار بزرگ هستند. هشت سال طول کشید تا نمونه اولیه‌ای را بسازیم که بتواند به طور موثر در فضا مورد استفاده قرار بگیرد - بسیار کوچکتر و کم‌مصرف‌تر، اما همچنان هم قادر به انجام کارهای علمی پیشرفته است».

گفتنی است وزن نمونه اولیه در گرانش زمین، تنها ۷٫۷ کیلوگرم است و ماهیت فشرده و سبک آن نشان می‌دهد که به منظور کاهش هزینه‌ها، می‌توان آن را در مأموریت‌های فضایی که جرم بسیار بالایی دارند، گنجاند. مزیت دیگر این فناوری این است که نسبت به سایر روش‌های طیف‌سنجی جرمی دقیق، احتمال آسیب رساندن یا آلودگی به نمونه کمتر است.

آریوالو در پایان می‌گوید: «خوبی در مورد منبع لیزر این است که هر چیزی را که بتوان یونیزه کرد، قابل تحلیل خواهد بود. برای مثال، این ابزار بر روی سنگ سیلیکات و یخ نیز به همان اندازه خوب عمل می‌کند، به این معنی که می‌تواند در مأموریت‌های فرودگرهای آینده به قمرهای یخی سیارات بیرونی (مانند مأموریت پیشنهادی Orbilander به قمر Enceladus از زحل و همچنین در مأموریت به ماه زمین یا مریخ) مورد استفاده قرار بگیرد.