Cientista da NASA acumula experiência para construir instrumentos de mundos oceânicos
p O cientista de Goddard, Will Brinckerhoff, está utilizando um instrumento desenvolvido para a exploração de Marte para criar outro que procuraria formas de vida que possivelmente habitam os oceanos que se acredita existirem em um punhado de luas no sistema solar externo. Crédito:NASA / W. Hrybyk
p Um instrumento originalmente desenvolvido para procurar moléculas orgânicas em Marte está sendo reaproveitado para potencialmente caçar a vida em um punhado de luas no sistema solar externo que parecem hospedar oceanos, gêiseres e aberturas de vulcões de gelo. p Will Brinckerhoff, um cientista da NASA no Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, ajudou a construir um espectrômetro de massa para a missão 2020 ExoMars Rover da Agência Espacial Europeia. Ele então aproveitou o mesmo modelo para criar um instrumento ainda mais capaz para uma futura missão da NASA a Marte. Ele agora está aproveitando essas experiências para construir mais um instrumento sob um novo prêmio multimilionário de desenvolvimento de tecnologia.
p A última encarnação, os Indicadores Moleculares Europan de Investigação de Vida, ou EMILI, pesquisaria as superfícies e subsuperfícies da lua Europa de Júpiter ou outras luas geladas em busca de bioassinaturas moleculares:estruturas ou padrões de compostos orgânicos que indicam a presença de vida atual ou passada nesses mundos intrigantes.
p Embora se acredite que pelo menos seis luas abrigam líquido, A Europa de Júpiter tem apelo especial entre os astrobiólogos - tanto assim, na verdade, que a NASA está conduzindo um estudo de viabilidade inicial para uma missão de pouso dedicada que seguiria a missão de voo múltiplo do Europa Clipper planejada na década de 2020. Essa sonda estudaria amostras da superfície do gelo que cobre o vasto oceano subterrâneo de Europa. Os cientistas acreditam que o oceano pode ter existido por bilhões de anos, tempo suficiente para que as formas de vida em potencial evoluam.
p "Se existe vida no oceano subsuperficial de Europa, seus sinais moleculares podem ser detectáveis em amostras de superfície, "Brinckerhoff disse." Estamos falando sobre concentrações orgânicas microbianas em níveis bem abaixo de uma parte por bilhão por peso. "
p Conceitos da NASA para o programa de tecnologia de detecção de vida em mundos oceânicos, ou COLDTech, concedeu a Brinckerhoff e sua equipe um financiamento de dois anos para promover o EMILI como um instrumento potencial em um módulo de pouso. O objetivo é amadurecer o instrumento para um nível de preparação de tecnologia de seis, ou TRL 6, o que significa que o EMILI está pronto para o desenvolvimento de voos e é capaz de detectar e analisar formas de vida microbiana.
p EMILI tem uma vantagem inicial, Brincerkhoff disse.
p A renderização deste artista ilustra um projeto conceitual para uma missão futura em potencial para pousar uma sonda robótica na lua de Júpiter, Europa. Crédito:NASA
p O protótipo carregaria um conjunto semelhante de recursos já desenvolvidos para o Mars Organic Molecule Analyzer-Mass Spectrometer, ou MOMA-MS, e o Espectrômetro de Massa Linear Ion Trap, ou LITMS.
p MOMA-MS, que a equipe de Brinckerhoff entregará em menos de um ano para integração na missão ExoMars 2020 da ESA, irá identificar o material orgânico medindo a massa das moléculas individuais bloqueadas dentro de amostras de rocha marciana triturada. LITMS, em desenvolvimento para uma potencial futura missão a Marte com o apoio do programa de maturação de instrumentos para exploração do sistema solar da NASA, está quase em TRL-6, enquanto se aguarda uma rodada final de testes ambientais de Marte.
p Ambos os instrumentos detectam e identificam material orgânico em Marte com duas técnicas. Em um, chamado espectrometria de massa de dessorção a laser, um laser de alta intensidade integrado converte as moléculas de uma amostra em íons, que uma vez formado, são direcionados para um analisador de massa, onde são separados de acordo com suas relações massa-carga. O resultado é um espectro que revela elementos e detalhes estruturais que compõem as moléculas.
p A outra técnica, chamada espectrometria de massa por cromatografia gasosa, envolve o aquecimento de amostras em pó com um forno em miniatura e a análise dos gases liberados. Todos esses recursos estão vinculados por meio de um único, analisador de armadilha iônica linear altamente miniaturizado.
p LITMS, Contudo, leva esses recursos para o próximo nível. Além desses recursos, LITMS carrega um sistema de manipulação de amostra de núcleo de precisão e pode analisar íons positivos e negativos, que amplia a gama de moléculas que o instrumento pode identificar.
p "EMILI representa um redesenvolvimento do LITMS para a Europa. Em alguns aspectos, EMILI é uma implementação mais direta do que MOMA ou LITMS em Marte, "Brinckerhoff disse, acrescentando que Europa não tem uma atmosfera significativa, eliminando a necessidade de certos tipos de hardware que adicionam tamanho e complexidade ao instrumento.
p "O que temos com a placa de ensaio EMILI está suficientemente adiantado em desenvolvimento para estarmos confiantes de que podemos construir uma versão de voo, "Ele acrescentou." A COLDTech está nos dando a oportunidade de demonstrar que podemos fazer as medições críticas de detecção de bioassinatura em um mundo oceânico como o Europa. "