Новое исследование предлагает эффективный протокол для обнаружения внеземной жизни с помощью химического анализа в условиях ограниченного времени и ресурсов. Данный протокол, названный MBLDP-R (протокол быстрого обнаружения жизни на основе множественных биомолекул), направлен на создание научной подсистемы марсохода для миссий по анализу образцов планет.
Исследование сосредоточено на задаче обнаружения признаков внеземной жизни, которая зависит от сложных экспериментальных исследований и может быть ограничена временем, ресурсами и мобильностью. «Мы утверждаем, что продуманная интеграция обнаружений биомолекул с меньшей сложностью и надёжной структурой может улучшить общую производительность миссии, удовлетворяя необходимым временным и ресурсным ограничениям», — заявляют авторы исследования.
В рамках исследования были перечислены несколько важных биомолекул, включая липиды, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, аммиак и пигменты. Затем была применена взвешенная качественная оценка теста для отбора наилучшего метода тестирования для окончательно выбранных биомолекул. Эти биомолекулы были использованы в качестве операционного аналога для демонстрации возможностей протокола анализа и принятия решений.
На основе подходящих биомолекул была разработана подсистема научного исследования, а также реализуемый протокол для выполнения анализа образцов на борту будущего космического аппарата. Результаты оценки показывают, что предложенный протокол MBLDP-R может эффективно предсказывать классы со средней оценкой f1 98,65% (макро) и 90,00% (микро). Кроме того, область под кривой рабочих характеристик (AUC-ROC) показывает, что категории выборки правильно предсказываются в 92% случаев (97% для Extant, 88% для Extinct и 92% в случае NPL). Протокол также эффективен по времени, среднее время выполнения составляет 17,60 мин, что демонстрирует скорости протокола в обнаружении биомаркеров в образцах почвы.
«Результаты исследования дают полезные дополнительные данные для соответствующих будущих исследований, в частности, при разработке научных рамок для конкретных требований миссии с ограниченными ресурсами, а также служат отправной точкой для методов оценки ограничений для аналогичных систем», — отмечают авторы исследования.
Данное исследование в будущем может быть использовано в миссиях по исследованию планет Солнечной системы.