Un equipo internacional de científicos ha creado un pequeño laboratorio de química para un rover que perforará debajo de la superficie marciana en busca de signos de vida pasada o presente. El laboratorio del tamaño de un horno tostador, llamado Mars Organic Molecule Analyzer o MOMA, es uninstrumento clave en el ExoMars Rover, una misión conjunta entre la Agencia Espacial Europea y la agencia espacial rusa Roscosmos, con una contribución significativa al MOMA de la NASA. Se lanzará hacia el Planeta Rojo en julio de 2020.
"La perforación de dos metros de profundidad del ExoMars Rover proporcionará a MOMA muestras únicas que pueden contener compuestos orgánicos complejos preservados de una era antigua, cuando la vida podría haber comenzado en Marte", dijo el científico del proyecto MOMA Will Brinckerhoff del Vuelo Espacial Goddard de la NASACentro en Greenbelt, Maryland.
Aunque la superficie de Marte es inhóspita para las formas de vida conocidas hoy en día, existe evidencia de que en el pasado lejano, el clima marciano permitió la presencia de agua líquida, un ingrediente esencial para la vida, en la superficie. Esta evidencia incluyecaracterísticas que se asemejan a lechos de ríos secos y depósitos minerales que solo se forman en presencia de agua líquida. La NASA ha enviado rovers a Marte que han encontrado signos adicionales de entornos habitables pasados, como los rovers Opportunity y Curiosity, ambos explorando actualmente el terreno marciano.
El instrumento MOMA será capaz de detectar una amplia variedad de moléculas orgánicas. Los compuestos orgánicos se asocian comúnmente con la vida, aunque también pueden ser creados por procesos no biológicos. Las moléculas orgánicas contienen carbono e hidrógeno, y pueden incluir oxígeno,nitrógeno y otros elementos. Para encontrar estas moléculas en Marte, el equipo de MOMA tuvo que tomar instrumentos que normalmente ocuparían un par de bancos de trabajo en un laboratorio de química y reducirlos al tamaño aproximado de un horno tostador para que fueran prácticos.instalar en un móvil.
Si bien el instrumento es complejo, MOMA está construido alrededor de un único espectrómetro de masas muy pequeño que separa los átomos y las moléculas cargadas por masa. El proceso básico para encontrar compuestos orgánicos marcianos se puede reducir a dos pasos: separar las moléculas orgánicas del marcianorocas y sedimentos y les da una carga eléctrica ionizada para que puedan ser detectados e identificados por el espectrómetro de masas. MOMA tiene dos métodos para distinguir tantos tipos diferentes de moléculas orgánicas como sea posible. El primer método utiliza un horno para calentar una muestra- este proceso de cocción vaporiza las moléculas orgánicas y las envía a una columna delgada que separa las mezclas de compuestos en sus constituyentes individuales. Los compuestos pasan secuencialmente al espectrómetro de masas, donde reciben una carga eléctrica y se clasifican por masa utilizando campos eléctricos.Cada tipo de molécula tiene un conjunto de relaciones distintas de masa a carga eléctrica. El instrumento del espectrómetro de masas utiliza este patrón llamado especificación de masatrum para identificar las moléculas.
Algunas moléculas orgánicas más grandes son frágiles y se romperían durante la vaporización a alta temperatura en el horno, por lo que MOMA tiene un segundo método para encontrarlas: golpea la muestra con un láser. Dado que solo se produce un rápido estallido de luz láserSi se usa, vaporiza algunos tipos de moléculas orgánicas más grandes sin separarlas por completo. El láser también les da a estas moléculas una carga eléctrica, por lo que se envían directamente desde la muestra al espectrómetro de masas para su clasificación e identificación.
Ciertas moléculas orgánicas tienen una propiedad que podría usarse potencialmente como un fuerte indicio de que fueron creadas por la vida: su carácter o quiralidad. Algunas moléculas orgánicas utilizadas por la vida vienen en dos variedades que son imágenes especulares entre sí, como suEn la Tierra, la vida utiliza todos los aminoácidos zurdos y todos los azúcares diestros para construir moléculas más grandes necesarias para la vida, como proteínas de aminoácidos y ADN de azúcares. La vida basada en aminoácidos diestros y zurdosazúcares podría funcionar, pero una combinación de diestros y zurdos no funcionará, ya que estas moléculas deben unirse con la orientación correcta, como piezas de rompecabezas, para construir otras moléculas necesarias para que la vida funcione.
MOMA es capaz de detectar la quiralidad de las moléculas orgánicas. Si encuentra que una molécula orgánica es principalmente de la variedad izquierda o derecha llamada "homoquiralidad" que puede ser evidencia de que la vida produjo las moléculas, ya que nolos procesos biológicos tienden a hacer una mezcla igual de variedades. Esto se conoce como una firma biológica.
Los rovers de Marte enfrentan otro desafío cuando buscan evidencia de vida: contaminación. La Tierra está saturada de vida, y los científicos deben tener mucho cuidado de que el material orgánico que detectan no se haya llevado simplemente con el instrumento desde la Tierra. Para garantizar esto,El equipo de MOMA ha tenido mucho cuidado para asegurarse de que el instrumento esté lo más libre posible de las moléculas terrestres que son firmas de la vida.
El rover ExoMars será el primero en explorar las profundidades de la superficie, con un taladro capaz de tomar muestras de hasta dos metros más de seis pies. Esto es importante porque la delgada atmósfera de Marte y el campo magnético irregular ofrecen una protección insuficiente.de la radiación espacial, que puede destruir gradualmente las moléculas orgánicas que quedan expuestas en la superficie. Sin embargo, el sedimento marciano es un escudo eficaz, y el equipo espera encontrar una mayor abundancia de moléculas orgánicas en muestras de debajo de la superficie.
NASA Goddard está desarrollando el espectrómetro de masas y las cajas electrónicas para MOMA, mientras que LATMOS Laboratorio de atmósferas, ambientes y observaciones espaciales, Guyancourt, Francia y Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques LISA o Laboratorio Interuniversitario de Sistemas Atmosféricos París, Francia, hacer el cromatógrafo de gases de MOMA, y el Instituto Max Plank para la Investigación del Sistema Solar, Gottingen, Alemania y Laser Zentrum Hannover, Hannover, Alemania, construyen la estación de láser, hornos y roscado sellado del horno del instrumento.
MOMA completó recientemente las revisiones previas a la entrega de la ESA y la NASA que despejaron el camino para que el instrumento de vuelo fuera entregado a la misión. El miércoles 16 de mayo, el equipo del espectrómetro de masas MOMA se reunió en Goddard para despedir a susInstrumento científico de primera clase en el primer tramo de su viaje a Marte: entrega a Thales Alenia Space, en Turín, Italia, donde se integrará en el cajón del laboratorio analítico del vehículo explorador durante las próximas actividades a nivel de misión este verano.El rover de nivel y las actividades de integración de nivel de nave espacial en 2019, el ExoMars Rover está programado para lanzarse a Marte en julio de 2020 desde el cosmódromo de Baikonur en Kazajstán.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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