p Uma equipe internacional de cientistas criou um minúsculo laboratório de química para um rover que perfurará abaixo da superfície marciana em busca de sinais de vida passada ou presente. O laboratório do tamanho de uma torradeira, chamado de Analisador de Molécula Orgânica de Marte ou MOMA, é um instrumento fundamental no ExoMars Rover, uma missão conjunta entre a Agência Espacial Europeia e a agência espacial russa Roscosmos, com uma contribuição significativa para o MOMA da NASA. Ele será lançado em direção ao Planeta Vermelho em julho de 2020. p "A broca de dois metros de profundidade do ExoMars Rover fornecerá ao MOMA amostras exclusivas que podem conter compostos orgânicos complexos preservados desde uma era antiga, quando a vida poderia ter começado em Marte, "disse o cientista do projeto MOMA Will Brinckerhoff, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

p Embora a superfície de Marte seja inóspita para as formas de vida conhecidas hoje, há evidências de que no passado distante, o clima marciano permitia a presença de água líquida - um ingrediente essencial para a vida - na superfície. Essa evidência inclui características que lembram leitos de rios secos e depósitos minerais que só se formam na presença de água líquida. A NASA enviou rovers a Marte que encontraram sinais adicionais de ambientes habitáveis ​​do passado, como os rovers Opportunity e Curiosity, ambos atualmente explorando o terreno marciano.

p O instrumento MOMA será capaz de detectar uma grande variedade de moléculas orgânicas. Os compostos orgânicos são comumente associados à vida, embora também possam ser criados por processos não biológicos. As moléculas orgânicas contêm carbono e hidrogênio, e pode incluir oxigênio, azoto, e outros elementos. Para encontrar essas moléculas em Marte, a equipe do MOMA teve que pegar instrumentos que normalmente ocupariam algumas bancadas de trabalho em um laboratório de química e reduzi-los ao tamanho aproximado de uma torradeira para que fossem práticos de instalar em um veículo espacial.

p Embora o instrumento seja complexo, O MOMA é construído em torno de um único, espectrômetro de massa muito pequeno que separa átomos carregados e moléculas por massa. O processo básico para encontrar compostos orgânicos marcianos pode ser resumido em duas etapas:separar as moléculas orgânicas das rochas e sedimentos marcianos e dar-lhes uma carga elétrica (ionizada) para que possam ser detectados e identificados pelo espectrômetro de massa. O MOMA possui dois métodos para distinguir tantos tipos diferentes de moléculas orgânicas quanto possível. O primeiro método usa um forno para aquecer uma amostra - esse processo de cozimento vaporiza as moléculas orgânicas e as envia para uma coluna fina que separa as misturas de compostos em seus constituintes individuais. Os compostos passam sequencialmente para o espectrômetro de massa, onde recebem uma carga elétrica e são classificados por massa usando campos elétricos. Cada tipo de molécula tem um conjunto de relações distintas entre massa e carga elétrica. O instrumento do espectrômetro de massa usa esse padrão chamado espectro de massa para identificar as moléculas.

p Algumas moléculas orgânicas maiores são frágeis e seriam quebradas durante a vaporização de alta temperatura no forno, então o MOMA tem um segundo método para encontrá-los:ele atinge a amostra com um laser. Uma vez que apenas uma rajada rápida de luz laser é usada, ele vaporiza alguns tipos de moléculas orgânicas maiores sem separá-las totalmente. O laser também dá a essas moléculas uma carga elétrica, portanto, eles são enviados diretamente da amostra para o espectrômetro de massa para serem classificados e identificados.

p Certas moléculas orgânicas têm uma propriedade que poderia ser usada como um forte indício de que foram criadas pela vida:sua destreza, ou quiralidade. Algumas moléculas orgânicas usadas pela vida vêm em duas variedades que são imagens espelhadas uma da outra, como suas mãos. Na terra, a vida usa todos os aminoácidos canhotos e todos os açúcares destros para construir moléculas maiores necessárias para a vida, como proteínas de aminoácidos e DNA de açúcares. A vida baseada em aminoácidos destros (e açúcares canhotos) poderia funcionar, mas uma mistura de destros e canhotos para ambos, não. Isso ocorre porque essas moléculas precisam vir juntas com a orientação correta, como peças de quebra-cabeça, para construir outras moléculas necessárias para o funcionamento da vida.

p O MOMA é capaz de detectar a quiralidade de moléculas orgânicas. Se ele encontrar uma molécula orgânica principalmente da variedade esquerda ou direita (chamada de "homoquiralidade"), isso pode ser uma evidência de que a vida produziu as moléculas, uma vez que os processos não biológicos tendem a formar uma mistura igual de variedades. Isso é conhecido como bioassinatura.

p Os rovers de Marte enfrentam outro desafio na busca por evidências de vida:contaminação. A Terra está saturada de vida, e os cientistas precisam ter muito cuidado para que o material orgânico que detectam não seja simplesmente transportado com o instrumento da Terra. Para garantir isso, a equipe do MOMA teve o maior cuidado para garantir que o instrumento esteja o mais livre possível de moléculas terrestres que são assinaturas de vida.

p O rover ExoMars será o primeiro a explorar bem abaixo da superfície, com uma broca capaz de coletar amostras de até dois metros (mais de seis pés). Isso é importante porque a fina atmosfera de Marte e o campo magnético irregular oferecem proteção insuficiente contra a radiação espacial, que pode destruir gradualmente as moléculas orgânicas deixadas expostas na superfície. Contudo, O sedimento marciano é um escudo eficaz, e a equipe espera encontrar maior abundância de moléculas orgânicas em amostras abaixo da superfície.

p NASA Goddard está desenvolvendo o espectrômetro de massa e caixas eletrônicas para o MOMA, enquanto LATMOS (Laboratório de Atmosferas, Ambientes, e observações espaciais), Guyancourt, França e Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA ou Laboratório Interuniversitário de Sistemas Atmosféricos) Paris, França, fazer o cromatógrafo de gás do MOMA, e o Instituto Max Plank para Pesquisa do Sistema Solar, Göttingen, Alemanha e Laser Zentrum Hannover, Hannover, Alemanha, construir o laser do instrumento, fornos, e estação de vazamento (vedação do forno).

p O MOMA concluiu recentemente as revisões de pré-entrega da ESA e da NASA que liberaram o caminho para o instrumento de vôo a ser entregue à missão. Na quarta-feira, 16 de maio, a equipe do espectrômetro de massa MOMA se reuniu em Goddard para ver seu instrumento científico único na primeira etapa de sua jornada a Marte:entrega ao Espaço Thales Alenia, em Torino, Itália, onde será integrado à gaveta do laboratório analítico do rover durante as próximas atividades de nível de missão neste verão. Após as atividades subsequentes de integração de nível de nave espacial e rover de nível superior em 2019, o ExoMars Rover está programado para ser lançado em Marte em julho, 2020 do Cosmódromo de Baikonur no Cazaquistão.