Возможна ли жизнь — или была ли она когда-либо возможна — на других планетах? Ответ найдет чип «Маркер жизни» — (Origin of) Life Marker Chip, или LMCOOL, разработка которого ведется в Нидерландах.
По сути, это полноценная лаборатория в формате компьютерного чипа. Она запрограммирована на идентификацию определенных молекул в жидкостях, которые могут указывать на жизнь, например аминокислот.
«Наш чип можно сравнить с замочной скважиной, где молекула, которую мы ищем, — это ключ. Поскольку в скважину подходит только один ключ, мы можем быть почти на сто процентов уверены, что захватили именно ту молекулу, которую ищем, когда чип что-то обнаруживает. Это делает нашу лабораторию-на-чипе революционной», — объясняет Нильс Лигтеринк из Делфтского технического университета.«Важный шаг вперед заключается в том, что мы научимся идентифицировать определенные стереоизомеры аминокислот. Ведь живые организмы производят только одну из зеркальных форм, и поэтому такое распознавание необходимо, чтобы определить, биологического происхождения аминокислота или нет», — добавляет Юрриан Хаскенс из Университета Твенте, который работает над оптическим сенсором.
Легкий способ поиска жизни
Идея чипа-маркера жизни была впервые предложена более двадцати лет назад для программы ExoMars Европейского космического агентства. Хотя в конечном итоге для той миссии были выбраны другие инструменты, концепцию не забросили — и теперь прибор разрабатывается для полета на спутник Сатурна Энцелад.
Одно из главных преимуществ нового чипа — его миниатюрные размеры и малый вес. Современные приборы для обнаружения жизни на Марсе размером с микроволновую печь и весят от 10 до 20 кг. LMC будет примерно с банку газировки массой около 700 граммов. В космических исследованиях, где важен каждый килограмм стартовой массы, голландская разработка — это легкая, но высокопроизводительная альтернатива.
На пути к прототипу
В основе чипа лежит технология интегральной фотоники. В Нидерландах накоплен большой опыт работы с этой технологией в медицинских приложениях, но ранее она никогда не летала в космос. Ключевая задача — испытать и подготовить чип к работе в экстремальных условиях.
В Делфте исследователи изучают, при каких обстоятельствах — таких как экстремальные температуры, радиация и вакуум — чип может функционировать надежно, и какие меры необходимы для поддержания работоспособности системы во время миссии на Энцелад.
Здесь огромную ценность представляет опыт инженера космических систем Видьи Палличадатх, которая работала над несколькими космическими миссиями: «Благодаря созданию прототипов, испытательным кампаниям и доработке конструкции мы повышаем уровень технологической готовности прибора».
В ближайшие годы работать над чипом будут около тридцати инженеров и ученых из разных стартапов и научных учреждений. Они превращают перспективные идеи в конкретные чертежи для создания полностью функционирующего прототипа, а имеющиеся наработки тем временем проходят интенсивные испытания, чтобы создать наиболее стабильные рецепторы (своего рода «замочные скважины») и проверить их в самых разных экстремальных условиях.
Если чип действительно отправится к Сатурну, произойдет это не раньше, чем через двадцать пять лет. Анализ научных результатов затем займет еще около десяти лет.
«К тому времени я и мои коллеги будем приближаться к пенсионному возрасту. Но это не мешает нам полностью посвящать себя этой разработке. Если мы хотим быть на передовой планетарных исследований, нужно быть готовыми вкладывать силы на долгосрочную перспективу», — заключил Лигтеринк.
Симуляция подсказала, где лучше искать жизнь за пределами Солнечной системы
Астрофизик подсчитал, насколько вероятно найти инопланетную жизнь в радиусе 65 световых лет
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram