Astrobiologia Nauka i technologia do eksploracji planet

Kominy hydrotermalne i ich ekosystemy są przedmiotem badań ASTEP

Astrobiology Science and Technology for Exploring Planets (ASTEP) to program ustanowiony przez NASA w celu sponsorowania projektów badawczych, które rozwijają technologię i techniki stosowane w eksploracji planet . Celem było umożliwienie studiowania astrobiologii i pomoc w planowaniu pozaziemskich misji eksploracyjnych, przy jednoczesnym nadaniu priorytetu nauce, technologii i kampaniom terenowym.

Przegląd

ASTEP jest jednym z czterech elementów Programu Astrobiologii NASA, który podlega Wydziałowi Nauk Planetarnych Dyrekcji Misji Naukowych. Zgodnie z formalnym opisem NASA, „Program ASTEP sponsoruje rozwój technologii umożliwiających zdalne poszukiwanie i identyfikację życia w ekstremalnych środowiskach, w tym na powierzchniach i podpowierzchniach planet”. ASTEP zajmuje się odkrywaniem technologii, które umożliwią naukowcom badanie astrobiologii zarówno na powierzchni Ziemi, jak i na ciałach pozaziemskich. Głównym celem badań ASTEP są naziemne kampanie terenowe lub długotrwałe ekspedycje, podczas których naukowcy mieszkają w tym samym regionie, który badają. Prowadzone są one na Ziemi w odległych lub nieprzyjaznych miejscach, takich jak Antarktyda czy dno oceanu. Dzięki zrozumieniu złożonego i egzotycznego życia na Ziemi, takiego jak ekstremofile , naukowcy mają nadzieję lepiej zdefiniować cechy, których powinni szukać, oraz lokalizacje, których powinni szukać, próbując odkryć życie pozaziemskie.

Program był aktywny od 2001 do 2014 roku, kiedy to został skonsolidowany w programie Planetary Science and Technology from Analog Research (PSTAR).

Metodologia

Projekty finansowane przez ASTEP zazwyczaj prowadzą badania poprzez poszukiwanie i badanie biologii ekstremofilów w najtrudniejszych środowiskach na Ziemi za pomocą kampanii badań terenowych. Środowiska, w których prowadzone są te badania, mają symulować spodziewane warunki panujące na pozaziemskich światach w Układzie Słonecznym. Wcześniejsze prace terenowe dotyczyły zazwyczaj dwóch regionów. Klimat Arktyki i Antarktydy symuluje niskie temperatury spodziewane na wielu innych planetach, takich jak Mars , w pobliżu miejsc lądowania łazików. Regiony podwodne są również przedmiotem badań, ponieważ symulują warunki wysokiego ciśnienia, słabego oświetlenia i zmiennej temperatury. Ten region symuluje proponowane misje eksploracji rozległego oceanu ciekłej wody, który ma znajdować się pod księżycem Jowisza, Europą .

ASTEP promuje rozwój nowych technologii i technik poszukiwawczych, które mogą wyszukiwać, identyfikować i badać życie w ekstremalnych warunkach w trudno dostępnych miejscach. Istnieje szeroki zakres rzeczy, które mogą należeć do tej kategorii. Poprzednie przykłady obejmują laboratoria, takie jak Mars Science Laboratory , techniki pobierania próbek, łaziki marsjańskie , lądownik Titan ( Huygens ) i łodzie podwodne. Preferowane są systemy autonomiczne, ponieważ dane mogą być gromadzone bez obecności ludzi w pobliżu obszaru testowego. Kampanie terenowe są wykorzystywane jako weryfikacja koncepcji proponowanych technologii, a także jako demonstracja. Na ogół są one testowane z pozorowaną misją, w której warunki i wyzwania symulują te, które mogą wystąpić podczas rzeczywistej misji. Pomaga to zidentyfikować ich mocne i słabe strony w realizacji misji i wytrzymałości strukturalnej technologii.

Poza praktyką nowych technologii, ASTEP stara się dowiedzieć więcej o astrobiologii poprzez obserwacje i badania w kampaniach terenowych. Analiza zebranych próbek pomaga naukowcom określić termiczne, fotoniczne, ciśnieniowe i chemiczne warunki graniczne dla żywych organizmów. Zrozumienie, w jaki sposób te organizmy przystosowują się i ewoluują w tych ekstremalnych warunkach, może być podobne do metod stosowanych przez organizmy pozaziemskie, a tym samym dostarcza wskazówek, gdzie można znaleźć życie. Innym obszarem badań jest ślad środowiskowy pozostawiany przez życie ekstremofilne , biomolekuły lub biosygnatury , takie jak ślady chemiczne, formacje geologiczne itp. Identyfikacja tych wskazówek często inspiruje nowe techniki poszukiwań biologicznych i upraszcza planowanie misji.

Przeszłe projekty

2007

2008

  • Nieszkodliwy dla środowiska podlodowy robotyczny badacz Antarktydy ( ENDURANCE )
  • Zwrot próbki Arctic Mars Analogue Svalbard Expedition (AMASE).
  • Oazy dla życia i chemia prebiotyczna: eksploracja hydrotermalna przy użyciu zaawansowanej robotyki podwodnej
  • IceBite: świder i system pobierania próbek lodu gruntowego na Marsie
  • VALKYRIE: Bardzo głęboki, autonomiczny, zasilany laserem kilowat klasy Yo-yoing Robotic Ice Explorer [ potrzebne źródło ]
  • Autonomiczna eksploracja, odkrywanie i pobieranie próbek życia w ekstremalnych środowiskach głębinowych [ potrzebne źródło ]
  • Głębokie wiercenie i pobieranie próbek za pomocą kompaktowego, niskomasowego młota obrotowego Auto-Gopher [ potrzebne źródło ]
  • Eksploracja zbiorowisk mikrobiologicznych głębinowych kominów hydrotermalnych za pomocą procesora próbek środowiskowych (ESP)

2011

Projekty z 2011 r. obejmowały: [ potrzebne źródło ]

  • Marsjański pióropusz metanu
  • Lądownik planetarny na jeziorze
  • Tablica płytkich odwiertów do pomiaru emisji gazów śladowych na Grenlandii jako analog dla metanu na Marsie (GETGAMM)
  • WALKIRIA: Faza 2
  • Robotyczne badanie życia podpowierzchniowego na pustyni Atakama

Inne projekty

stromatolitu dostarcza ważnych informacji geologicznych na temat historii mikroorganizmów sprzed ponad miliarda lat. W ostatnich latach zespół ASTEP badał, w jaki sposób te warstwowe skamieniałości mogły powstać, badając współczesne maty mikrobiologiczne , które pozostawiają stromatolit podobny do swoich przodków.

W ramach programu rozwoju instrumentów ASTEP trwają obecnie prace nad prototypem do wykrywania obecności DNA na powierzchni Marsa. Prototyp będzie replikował DNA znalezione w marsjańskim lodzie lub regolicie przy użyciu technik amplifikacji w reakcji łańcuchowej polimerazy .

Projekt IceBite obejmuje testowanie wierteł dla przyszłych misji marsjańskich, w których trzeba będzie penetrować lód. Badania prowadzone są w wysoko położonych dolinach antarktycznych, które pod względem składu geologicznego bardzo przypominają lądowisko Phoenix . Od 2009 roku naukowcy pomyślnie zakończyli pierwszą fazę trzyletniej misji, która polegała na zbadaniu regionu, zainstalowaniu instrumentów naukowych i określeniu przyszłych miejsc testowych.

Zespół naukowców ASTEP bada Mid-Cayman Spreading Center , szeroki grzbiet w najbardziej wysuniętym na zachód regionie Cayman Trough. Życie oceaniczne osiąga skrajności na głębokościach, gdzie ciśnienie jest największe, a podwodne otwory wentylacyjne pompują do oceanu gorącą i bogatą w minerały wodę. Badacze projektu uważają, że życie pozaziemskie może być podobne do egzotycznych form życia znalezionych w pobliżu tych otworów wentylacyjnych. Podwodny Nereus został opracowany przez ASTEP w celu autonomicznego badania systemów kominów hydrotermalnych na głębokościach Mid-Cayman Spreading Center.

Reklama

Aby zwiększyć świadomość na temat badań prowadzonych pod auspicjami ASTEP, naukowcy coraz częściej wykorzystują blogi jako sposób przekazywania informacji o swoich badaniach, zazwyczaj podczas przeprowadzania badań naukowych w odległym miejscu podczas testu w terenie naziemnym. Naukowcy zaczęli również kontaktować się z muzeami za pośrednictwem łącza satelitarnego, aby omawiać astrobiologię ze społeczeństwem. Najbardziej znany blog jest tworzony przez zespół NASA IceBite, który przeprowadza coroczne wyprawy na Antarktydę.

Zobacz też

Prace cytowane

  1. Billings, L. (2008, 01 22). O ASTEPie. Pobrane z Astrobiology: https://web.archive.org/web/20100528091403/http://astrobiology.nasa.gov/astep/about/
  2. Billings, L. (2008, 02 06). NASA Astrobiology Roadmap 2008. Pobrane z Astrobiology: https://web.archive.org/web/20100219093302/http://astrobiology.nasa.gov/roadmap/
  3. Commodore, J. (2010, 02). Przewodnik dla wnioskodawców NRA — wersja ostateczna. Pobrane z NASA: http://www.hq.nasa.gov/office/procurement/nraguidebook/
  4. Niemiecki, C. (2009, 10 21). Magazyn astrobiologiczny . Źródło: Oases for Life on the Mid-Caymen Rise: http://www.astrobio.net/pressrelease/3287/oases-for-life-on-the-mid-caymen-rise
  5. Marinova, M. (2010, 02 01). Magazyn astrobiologiczny . Źródło: Blog IceBite: Pożegnanie z zamarzniętym światem: http://www.astrobio.net/index.php?option=com_expedition&task=detail&id=3388&type=blog&pid=19
  6. Peter Doran, PC (2010). WYNIKI ASTEP I INNYCH KAMPANII ASTROBIOLOGICZNYCH II.
  7. Schirber, M. (2010, 01 03). Magazyn astrobiologiczny . Źródło: First Fossil-Makers in Hot Water: http://www.astrobio.net/exclusive/3418/first-fossil-makers-in-hot-water
  8. Schirber, M. (2010, 02 15). Magazyn astrobiologiczny . Źródło: Detecting Our Martian Cousins: http://www.astrobio.net/exclusive/3401/detecting-our-martian-cousins
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Astrobiology_Science_and_Technology_for_Exploring_Planets&oldid=1099653193 ”