משימת ציד חיים תחזיר דוגמאות מאנקסלדוס ירח שבתאי

שַׁבְתַאִי

חללית קאסיני של נאס'א תפס את המבט הזה של הירח של שבתאי אנקסלדוס ב -10 במרץ 2012. (אשראי תמונה: NASA/JPL-Caltech/Institute of Space Institute)



בעתיד הלא רחוק, חללית תוכל להעביר דגימות מאוקיינוס ​​זר לכדור הארץ, שם יבדקו המדענים את החומר לאיתור סימני חיים.



מדענים מפתחים תפיסת משימה שתשלח בדיקה עפה דרך השדרה שנוצרה על ידי 100 גייזרים המתפרצים מאזור הקוטב הדרומי של הירח המכוסה בקרח של שבתאי אנקלדוס.

גייזרים אלה מפוצצים מים, מלחים ותרכובות אורגניות מהאוקיינוס ​​התת -קרקעי של הלוויין הרחק לחלל. המשימה, המכונה Life Investigation for Enceladus (LIFE), תאסוף דגימות של חומר זה, ואז תשלח אותה בכנף חזרה לכדור הארץ. [ בתוך אנסלדוס, ירח שבתאי הקרח (אינפוגרפיקה) ]



'קבלת מדגם מאנצ'לדוס תהיה פנומנלית', אמר מנהיג LIFE פיטר טסו, ממערכות חקר דוגמאות בלה קנדה, קליפורניה. 'זו' אנחנו לבד ' - פוטנציאל שנוכל לשפוך עליה אור אדיר במשימה אחת.'

LIFE אינו על ספרי נאס'א; זה נשאר מושג כרגע. טסו מעריך כי מאמץ ההחזרה מדגם עשוי להיות מוערך ב -700 מיליון דולר בערך-כ -30 אחוזים ממחירתה של משימת רובר קוריוז נאס'א.

יותר ממאה גייזרים מפציצים קרח מים, מולקולות אורגניות וחומרים אחרים לחלל מאזור הקוטב הדרומי של הירח שבתאי אנקלדוס.



יותר מ -100 גייזרים מפציצים קרח מים, מולקולות אורגניות וחומרים אחרים לחלל מאזור הקוטב הדרומי של ירח שבתאי אנקלדוס.(אשראי תמונה: NASA/JPL/SSI)

ירח שאפשר לגור בו

לאנסלדוס יש אוקיינוס ​​מים נרחב מתחת לקרום הקפוא שלו, המזין סילוני מים שיוצאים קרוב לקוטב הדרומי. ראו כיצד פועל אנצ

לאנסלדוס יש אוקיינוס ​​מים נרחב מתחת לקרום הקפוא שלו, המזין סילוני מים שיוצאים קרוב לקוטב הדרומי. ראו כיצד פועל אנצ'לדוס וכיצד מתנפחים גייזרי המים שלו באינפוגרפיקה זו של demokratija.eu .(קרדיט תמונה: מאת קארל טייט, אמן האינפוגרפיקה)



אסטרוביולוגים רבים מתייחסים לאנסלדוס ברוחב 310 קילומטרים ולירח הצדק הגדול בהרבה. אֵירוֹפָּה כהימור הטוב ביותר של מערכת השמש לארח חיים מעבר לכדור הארץ.

נראה שאנסדלדוס ואירופה מחזיקות באוקיינוסים תת -קרקעיים של מים נוזליים הנמצאים במגע עם מעטפות הסלע שלהם, מה שמאפשר תגובות כימיות מורכבות רבות. ומחקרים עדכניים מצביעים על כך שאמנם שני האוקיינוסים נמצאים מחוץ להישג ידם של אור השמש, אך הם עדיין עשויים להכיל מקורות אנרגיה מספיק כדי לקיים חיים מיקרוביאליים .

נאס'א כבר עובדת על משימת טיסה לאירופה, שהסוכנות מקווה להשיק בתחילת עד אמצע 2020. אך מדענים רבים גם דוחפים למאמץ ייעודי של אנסלדוס, בעיקר בגלל הגייזרים הדרמטיים של הלוויין, שחללית קאסיני המקיפה את שבתה של נאס'א גילתה בשנת 2005.

מטוסי סילון רבי עוצמה אלה, הנובעים משברים ליד הקוטב הדרומי של אנסלדוס, מתמזגים ליצירת פלומה - ענן קפוא של חלקיקי אוקיינוס ​​המשתרע קילומטרים רבים לחלל, ורק מחכה להיסחף ולחקור אותו. [ ראה את הגייזרים בפעולה של אנצ'לדוס (וידאו) ]

'זה דוגמאות חינם', אמר ג'ונתן לונין, מאוניברסיטת קורנל, ל- demokratija.eu. 'אנחנו לא צריכים לנחות, לקדוח, להמיס או לעשות משהו כזה.'

קאסיני טס דרך הפלומה במספר הזדמנויות ומצא עדויות לתרכובות אורגניות המכילות פחמן בעזרת מכשיר ספקטרומטר המסה שלו. אבל קאסיני אינו מצויד לחפש סימני חיים.

הטענה להחזרת מדגם

לונין הוא החוקר הראשי של מושג משימה אחר בשם Enceladus Life Finder (ELF), שמטרתו לחפש סימני חיים בחלקיקי פלומה. אבל בדיקת ELF תעשה את כל העבודה על הסיפון במערכת שבתאי, במקום לשלוח את הדגימות בחזרה לכדור הארץ לצורך ניתוח.

טסו חושב שחזרת מדגם היא דרך טובה יותר ללכת, ואמר כי ייתכן שיהיה קשה לחללית רובוטית במרחק מיליוני קילומטרים מהמטפלים שלה לבצע זיהוי סופי של חיי חייזרים.

'כרגע, לאף ביולוג או אסטרוביולוג אין הגדרה מוסכמת של חיים', אמר צו. 'אז, כדי שנוכל לקבוע שיש חיים באנסלדוס, זו לא תהיה תשובה פשוטה, בינארית, 1 או 0,' אמר צו. 'תצטרך לעשות הרבה מאוד מחקרים.'

כדוגמה, Tsou וצוותו מציינים את הניתוח הממושך של פיסות של שביט פראד 2, שנמסרו לכדור הארץ על ידי משימת אבק כוכבים של נאס'א בשנת 2006. (Tsou שימש כסגן החוקר הראשי של Stardust).

'אישור סופי למוצא השביט של חומצת האמינו גליצין משביט ווילד 2 התקבל במשך 3 שנים לאחר שהדגימות הוחזרו לכדור הארץ'. צוות LIFE כתב במאמר שהוצג בכנס המדע הירחי והפלנטרי ה -45, שנערך בשנה שעברה בוודלנדס, טקסס.

'התקדמות משמעותית בהערכת הפוטנציאל הביולוגי של אנסלדוס יכולה להיעשות על דגימות שהוחזרו במעבדות יבשות, בהן ניתן לנצל את מלוא העוצמה של מכשור ותהליכי מעבדה חדישים, ללא מגבלות רציניות על הספק, המסה או העלות, 'הוסיפו. 'מעבדות יבשתיות מספקות את יכולת האנליטיקה, ההסתגלות, השחזור, האמינות והסינרגיה בין מדענים.' [ 5 טענות נועזות לחיי חייזרים ]

איך זה יעבוד

בדיקת LIFE תשיק למסלול שבתאי, שאליו היא תוכל להגיע לאחר 5 שנים אם הדינמיקה במסלול תאפשר מעבר מהיר של צדק, אמר צו. המסע ייקח 7 או 8 שנים ללא תמרון כזה המסייע לכוח הכבידה, הוסיף. (עם זאת, הטיול יהיה קצר בהרבה אם נעשה שימוש במערך השיגור של מערכת שיגור החלל בפיתוח של נאס'א.)

לאחר שהיתה במסלול, LIFE הייתה מבצעת מספר רב של דגמי זבובים של דגימת פלומה של אנסלדוס, ואספה חומר באיירגל ריפוד דומה לזה שהועסקה במשימת סטארדאסט. LIFE ישא גם קפסולת החזרה, מצלמה, ספקטרומטר מסה (מה שיאפשר ניתוח באתרו) ודלפק אבק, שיאפשר למדעני המשימה לדעת שהגשושית אכן טסה דרך השדרה.

לאחר השלמת האיסוף, LIFE תשלח את הדגימות שיחזרו לכיוון כדור הארץ בכמוסת ההחזרה. יהיה צורך לטפל בחומר הקטיפה בזהירות רבה ברגע שיגיע לכאן, בגלל האפשרות שהוא יכול להכיל צורות חיים זרות (מה שעלול לפגוע או לשנות את חיי כדור הארץ ואת המערכות האקולוגיות).

לפיכך, סביר להניח שדגימות אנסלדוס יוגשו ונחקרו במתקן המסוגל להכיל 'רמת בטיחות ביולוגית 4' (BSL-4), הסיווג הבטוח ביותר, אמר צו. חוקרים החוקרים סוכנים זיהומיים מדבקים ומסוכנים ביותר, כמו נגיף האבולה, עושים את עבודתם ב- BSL-4.

לארה'ב אין מתקן BSL-4 המיועד לטיפול בחומרים מהחלל, ומחקרים קודמים העריכו את עלות בנייתו של מתקן בהתאמה אישית בכ -500 מיליון דולר או יותר, אמר צו. אבל LIFE לא בהכרח תצטרך לגבות את המחיר הזה.

הסוכנות היפנית למדע וטכנולוגיה של כדור הארץ הימי (JAMESTEC) מתכננת לבנות מתקן BSL-4 על סיפון ספינת המחקר שלה צ'יקיו, אמר צו. ופקידי JAMESTEC הגיבו בחיוב לאפשרות לאחסן וללמוד דגימות של אנסלדוס על צ'יקיו, הוא הוסיף.

'יהיה להם את הצוות; תהיה להם את החוויה, ״ אמר טסו. 'כדי לשחזר [דגימות] מאוקיינוס ​​אחר [בעולם] - הם התרגשו מאוד'.

שיתוף הפעולה של LIFE עם יפן עשוי להיות נרחב, אם המשימה תתקיים בסופו של דבר: טסו אמר שיש סיכוי טוב שיפן תספק את קפסולת החזרת המדגם של LIFE. (לאומה יש מומחיות מסוימת בתחום זה; הסוכנות לחקר התעופה והחלל היפנית, או JAXA, החזירה בהצלחה חלקים של האסטרואיד איטוקאווה לכדור הארץ בשנת 2010, ופתחה בשנה שעברה משימת הדבקה נוספת של אסטרואידים.)

בשלב זה אין התחייבויות נחרצות, אך טסו אמר כי קיימו פגישות פוריות עם גורמים ב- JAXA והמכון לחלל ואווירונאוטיקה במדינה.

ואכן, טסו הביע אופטימיות שיפן עשויה לגבות כ -200 מיליון דולר מתג המחיר של המשימה הפוטנציאלית, ולהשאיר לנאס'א לשלם את 500 מיליון הדולרים הנותרים בערך. לכן LIFE אולי תוכל לטוס יום אחד במסגרת תוכנית הגילוי של נאס'א, שמשיקה משימות ממוקדות בעלות נמוכה יחסית.

העתיד בספק

סוכנות החלל שוקלת כיום כשני עשרות הצעות למשימת דיסקברי שתשיק עד סוף 2021, עם שווי עלות של 450 מיליון דולר (לא כולל פעולות שלאחר השיגור). נאס'א צפויה לבחור קומץ מועמדים סופיים החודש, ולאחר מכן לבצע את בחירתה בספטמבר 2016.

ELF רץ למשימה הזו, אך טסו ועמיתיו לא הגישו את LIFE כאפשרות. קריאת הדיסקברי הנוכחית אסרה את השימוש במקורות כוח גרעיניים-כמו גנרטורים תרמו-אלקטריים רדיואיזוטופיים, הממירים את החום שיוצר הריקבון הרדיואקטיבי של הפלוטוניום -238 לחשמל-ככל הנראה במטרה לשמר את מלאי הפלוטוניום ההולך ומתמעט.

טסו חושב שדלק גרעיני הוא קריטי עבור בדיקות שטסות כל הדרך לשבתאי, המרוחק פי 9.5 מהשמש מכדור הארץ ולכן מקבל הרבה פחות אנרגיה סולארית. (Lunine, לעומת זאת, בטוח כי ELF יכול להצליח באמצעות אנרגיה סולארית.)

אז העתיד של LIFE תלוי באוויר. טסו אמר שהוא ירצה להציע את הרעיון כמשימת דיסקברי בהמשך הדרך, אם כי הוא יכול לצפות לשלוח LIFE באמצעות תוכנית החקר הבינונית של נאס'א, הידועה בשם New Frontiers, אם קריאת ה- Discovery הבאה תהיה גם ללא גרעין. (משימת 720 מיליון דולר ניו אופקים, שביצעה את הטיסה הראשונה של פלוטו ביולי, היא פרויקט New Frontiers).

'אנחנו עדיין מתקדמים קדימה ללא כל מימון, עושים כמיטב יכולתנו,' אמר טסו.

עקוב אחר מייק וול בטוויטר @michaeldwall ו Google+ . עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ . פורסם במקור ב- demokratija.eu .