Een detectietechniek die het Amerikaanse leger momenteel gebruikt om de lucht op afstand te bewaken om potentieel levensbedreigende chemicaliën te detecteren, toxines, en ziekteverwekkers heeft een nieuw instrument geïnspireerd dat zou kunnen "snuffelen" naar leven op Mars en andere doelen in het zonnestelsel - het Bio-Indicator Lidar Instrument, of BIL.

Branimir Blagojevic, een NASA-technoloog bij het Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, werkte voorheen voor een bedrijf dat de sensor ontwikkelde. Hij heeft de technologie toegepast om een ​​prototype van een instrument te maken, bewijzend bij het testen dat dezelfde teledetectietechnologie die wordt gebruikt om biologische gevaren op openbare plaatsen te identificeren, ook effectief kan zijn bij het detecteren van organische bio-handtekeningen op Mars.

BILI is een op fluorescentie gebaseerde lidar, een type teledetectie-instrument dat in principe en werking vergelijkbaar is met radar. In plaats van radiogolven te gebruiken, echter, Lidar-instrumenten gebruiken licht om de samenstelling van deeltjes in de atmosfeer te detecteren en uiteindelijk te analyseren.

Hoewel NASA fluorescentie-instrumenten heeft gebruikt om chemicaliën in de atmosfeer van de aarde te detecteren als onderdeel van haar onderzoek naar klimaatstudies, het bureau heeft de techniek tot nu toe niet gebruikt in planetaire studies. "NASA heeft het nog nooit eerder gebruikt voor verkenning van planetaire grondniveaus. Als het bureau het ontwikkelt, het zal de eerste in zijn soort zijn, ' zei Blagojevic.

Het reukvermogen van een rover

Als hulpmiddel voor planetair onderzoek, Blagojevic en zijn team, Goddard-wetenschappers Melissa Trainer en Alexander Pavlov, stel je BILI voor als in de eerste plaats 'het reukvermogen van een rover'.

Gepositioneerd op de mast van een rover, BILI zou eerst het terrein aftasten op zoek naar stofpluimen. Eenmaal gedetecteerd, het instrument, dan zou zijn twee ultraviolette lasers opdracht geven om licht naar het stof te pulseren. De verlichting zou ervoor zorgen dat de deeltjes in deze stofwolken gaan resoneren of fluoresceren. Door de fluorescentie te analyseren, wetenschappers konden bepalen of het stof organische deeltjes bevatte die relatief recent of in het verleden zijn gemaakt. De gegevens zouden ook de grootte van de deeltjes onthullen.

"Als de bio-handtekeningen er zijn, het kon worden gedetecteerd in het stof, "Blagojevic zei

De schoonheid van BILI

De schoonheid van BILI, Blagojevic heeft toegevoegd, is het vermogen om in realtime kleine hoeveelheden complexe organische materialen te detecteren op een afstand van enkele honderden meters. Daarom, het zou autonoom kunnen zoeken naar biosignaturen in pluimen boven terugkerende hellingen - gebieden die niet gemakkelijk kunnen worden doorkruist door een rover met een verscheidenheid aan in-situ instrumenten voor gedetailleerde chemische en biologische analyse. Verder, omdat het op afstand een aerosolanalyse op grondniveau kon doen, BILI vermindert het risico op monsterverontreiniging die de resultaten zou kunnen vertekenen.

"Dit maakt ons instrument een uitstekend aanvullend instrument voor organische detectie, die we zouden kunnen gebruiken in combinatie met meer gevoelige, puntsensor-type massaspectrometers die slechts een kleine hoeveelheid materiaal tegelijk kunnen meten, Blagojevic zei. "De metingen van BILI vereisen geen andere verbruiksartikelen dan elektrische stroom en kunnen snel over een groot gebied worden uitgevoerd. Dit is een meetinstrument, met een neus voor bepaalde moleculen."

Met zo'n hulpmiddel die ook zou kunnen worden geïnstalleerd op een ruimtevaartuig in een baan om de aarde, NASA zou de kans op het vinden van bio-handtekeningen in het zonnestelsel drastisch kunnen vergroten, hij voegde toe. "We zijn klaar om dit nieuwe instrument te integreren en te testen, die in staat zou zijn om een ​​aantal biologische biologische handtekeningen te detecteren, " zei Blagojevic. "Ons doel is om de kans op ontdekking te vergroten."

Lang erfgoed

Blagojevic hoopt BILI verder te brengen door het ontwerp robuuster te maken, het verkleinen ervan, en bevestigt dat het kleine concentraties van een breed scala aan organische moleculen kan detecteren, vooral in aërosolen die op Mars op de grond zouden worden gevonden.

"Deze meettechniek is het resultaat van twee decennia onderzoek, " Blagojevic zei, verwijzend naar de technologie gecreëerd door zijn voormalige werkgever, Wetenschaps- en ingenieursdiensten, LLC..

Blagojevic en zijn team gebruikten NASA's Center Innovation Fund, of CIF, om de technologie vooruit te helpen. CIF stimuleert en stimuleert creativiteit en innovatie binnen NASA, gericht op minder volwassen, maar veelbelovende nieuwe technologieën.