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Una herramienta para encontrar vida en el espacio ultraterrestre
El interés en la posibilidad de vida extraterrestre está llevando a los científicos a diseñar métodos para estudiar las regiones más extremas de la Tierra, con la esperanza de que tal investigación resulte no solo en una mejor comprensión de cómo la vida podría sostenerse en Marte o Júpiter, sino también en equipo que algún día podría utilizarse en el espacio. Tal es el caso de la Universidad de Illinois en Chicago (UIC), donde los científicos han colaborado con investigadores de la NASA para diseñar un vehículo submarino autónomo (AUV) que explorará las gélidas aguas de la Antártida. El dispositivo robótico, llamado resistencia , cartografiará la composición biológica y geoquímica del lago Bonney rodeado de hielo en tres dimensiones utilizando herramientas que los científicos creen que algún día se emplearán en el espacio.
Descubrimiento helado: La resistencia del vehículo submarino autónomo mide aproximadamente cuatro pies de alto y tres pies de ancho. Se espera que se baje a través de un taladro o un agujero de deshielo en el lago Bonney, rodeado de hielo en la Antártida, en noviembre de 2008. Está diseñado para sondear las aguas y crear mapas en 3-D del ecosistema submarino utilizando herramientas que algún día podrían alistarse para buscar para la vida extraterrestre.
El concepto del explorador se deriva de un proyecto dirigido por el programa Astrobiología, ciencia y tecnología para la exploración de planetas de la NASA ( UN PASO ). El grupo, en busca de vida microbiana, está utilizando un AUV llamado profundidadx para mapear cuevas submarinas en México. Una vez que se complete el proyecto, el vehículo será rediseñado por sus fabricantes, Aeroespacial de piedra , una empresa con sede en Texas, para Lake Bonney.
Si bien los sistemas de propulsión y navegación entre [resistencia y profundidadx] serán similares, el paquete científico será completamente diferente, dice Peter Doran , profesor asociado de ciencias de la tierra y ambientales en la UIC e investigador principal del proyecto, quien formuló la propuesta inicial. Estamos construyendo un vehículo completamente nuevo para descubrir la mejor manera de trazar un mapa de una gran masa de agua cubierta de hielo. Ambos sistemas están siendo financiados por la NASA y diseñados por Stone Aerospace. La resistencia también se convertirá en parte de ASTEP.
A diferencia de depthx, que nada a través del agua tibia a varias profundidades utilizando sistemas de visualización y que toma muestras de agua para recopilar datos, la resistencia se dejará caer al agua a través de un taladro o un agujero de derretimiento en el hielo y nadará en la parte superior del agua. . Atado a él, habrá un paquete desplegable que incluye un nuevo conjunto de sensores diseñados para detectar moléculas orgánicas y caracterizar formas de vida. Al reducir el paquete a ciertas áreas de estudio, los científicos ayudarán a preservar el medio ambiente prístino de la Antártida. Una unidad flash incorporada recopilará los datos que se transmitirán a un laboratorio de visualización en Chicago que generará imágenes, mapas y gráficos en 3-D del lago.
El más nuevo de los sensores que ya está en desarrollo para la resistencia utiliza una espectrometría Raman para medir la composición del hielo. Este sensor se diferencia de otros espectrómetros de espectroscopia, como la espectrometría de emisión infrarroja, por el uso de un rayo láser para excitar activamente los objetos de estudio. Al detectar cambios en las propiedades de la luz que rebota en los objetos objetivo, el sensor puede determinar la composición química de un objeto dado a cualquier profundidad del lago que elija estudiar. El estudio de diferentes profundidades del lago permitirá a los científicos crear un perfil de las composiciones químicas de sus muchos niveles.
Es una técnica de detección muy sensible que puede medir pequeñas moléculas orgánicas como dióxido de carbono, lípidos y diferentes fragmentaciones, lo que lo convierte en un muy buen detector de biomarcadores, dice. Bin Chen , científico senior del Centro de Investigación Ames de la NASA (ARC), que lidera el desarrollo del espectrómetro.
Los científicos de la NASA están trabajando para aumentar aún más la sensibilidad del espectrómetro recubriendo la sonda, un haz de fibras por el que pasa la luz para iluminar el objetivo y que también recibe la señal que rebota, en nanomateriales de oro y plata. Esto mejorará las propiedades electromagnéticas y plasmónicas de la sonda en un dispositivo, dice Chen. Los científicos de la NASA habían planeado originalmente desplegar una forma de espectrómetro Raman en Espíritu , el rover de Marte, pero como estaban preocupados por la durabilidad del dispositivo, quitaron el espectrómetro en el último minuto.
Los científicos que trabajan en la resistencia planean reunirse en México en un mes para discutir más a fondo las reconstrucciones tecnológicas de depthx con el ingeniero principal William Stone, de Stone Aerospace. Abordarán cómo hacerlo más pequeño y con mayor eficiencia energética, así como cómo aumentar la durabilidad de los sensores para que puedan soportar las temperaturas de las aguas árticas. Una vez que se reconstruya la profundidad x, los científicos planean hacer una pequeña prueba del dispositivo en un lago cubierto de hielo en Wisconsin la próxima primavera antes de desplegar la sonda robótica en las aguas antárticas en noviembre de 2008. Allí se probará el dispositivo durante un mes; los científicos pasarán ocho horas al día tomando medidas.
La determinación de la biogeografía del lago de la Antártida podría ser un modelo para la vida en el Marte temprano, por lo que si imagina cómo sobrevivió la vida en Marte, como hace tres mil millones de años, puede ser como el valle seco de los lagos en la Antártida, dice. Chris McKay , científico planetario de la NASA y coinvestigador del proyecto. El mapeo de un ecosistema debajo del lago ayudará a los científicos a comprender mejor cómo la vida podría sobrevivir en océanos cubiertos de hielo en lunas como la Europa de Júpiter.