Forskere ved Canadas McGill University har for første gang vist hvordan eksisterende teknologi kan brukes til å direkte oppdage liv på Mars og andre planeter. Teamet gjennomførte tester i Canadas høye arktiske, som er en nær analog til Mars-forhold. De viste hvordan lav vekt, lavkostnad, lavenergi-instrumenter kunne oppdage og sekvensere fremmede mikroorganismer. De presenterte resultatene i tidsskriftet Frontiers in Microbiology.
Å få prøver tilbake til et laboratorium for å teste er en tidkrevende prosess her på jorden. Legg til vanskeligheten med å returnere prøver fra Mars, eller fra Ganymede eller andre verdener i vårt solsystem, og søket etter livet ser ut som en skremmende oppgave. Men søket etter liv andre steder i vårt solsystem er et hovedmål for dagens romvitenskap. Teamet på McGill ønsket å vise at i det minste konseptuelt kunne prøver testes, sekvenseres og dyrkes in situ på Mars eller andre steder. Og det ser ut som om de har lyktes.
De siste og nåværende oppdragene til Mars har studert Mars's egnethet for livet. Men de har ikke muligheten til å se etter seg selv. Forrige gang et Mars-oppdrag ble designet for å direkte søke etter livet var på 1970-tallet, da NASAs Viking 1 og 2-oppdrag landet på overflaten. Ingen liv ble oppdaget, men flere tiår senere debatterer folk fortsatt resultatene av disse oppdragene.
Men Mars varmes opp, figurativt sett, og sofistikasjonen av oppdrag til Mars fortsetter å vokse. Med besetningsoppdrag til Mars som en sannsynlig realitet i en ikke altfor fjern fremtid, ser teamet på McGill fremover for å utvikle verktøy for å søke etter livet der. Og de fokuserte på miniatyr, økonomisk lavenergiteknologi. Mye av dagens teknologi er for stor eller krevende til å være nyttig på oppdrag til Mars, eller til steder som Enceladus eller Europa, begge fremtidige destinasjoner i Search for Life.
“Til dags dato forblir disse instrumentene høy masse, store i størrelse, og har høye energibehov. Slike instrumenter er helt uegnet for oppdrag til steder som Europa eller Enceladus som landerpakker sannsynligvis vil være strengt begrenset for. ”
Teamet av forskere fra McGill, som inkluderer professor Lyle Whyte og Dr. Jacqueline Goordial, har utviklet det de kaller 'Life Detection Platform (LDP).' Plattformen er modulær, slik at forskjellige instrumenter kan byttes ut avhengig av oppdrag krav, eller etter hvert som bedre instrumenter utvikles. Som det står, kan livdeteksjonsplattformen dyrke mikroorganismer fra jordprøver, vurdere mikrobiell aktivitet og sekvens DNA og RNA.
Det er allerede tilgjengelige instrumenter som kan gjøre det LDP kan gjøre, men de er klumpete og krever mer energi for å operere. De er ikke egnet for oppdrag til spredte destinasjoner som Enceladus eller Europa, der hav under havoverflaten kan ha liv. Som forfatterne sier i sin studie: “Til dags dato forblir disse instrumentene høy masse, store i størrelse, og har høye energibehov. Slike instrumenter er helt uegnet for oppdrag til steder som Europa eller Enceladus som landerpakker sannsynligvis vil være strengt begrenset for. ”
En sentral del av systemet er en miniaturisert, bærbar DNA-sekvenser kalt Oxford Nanopore MiniON. Teamet av forskere bak denne studien var i stand til å vise for første gang at MiniON kan undersøke prøver i ekstreme og fjerne omgivelser. De viste også at når de kombineres med andre instrumenter, kan det oppdage aktivt mikrobielt liv. Forskerne lyktes i å isolere mikrobielle ekstremofiler, oppdage mikrobiell aktivitet og sekvensere DNA. Veldig imponerende.
Dette er tidlige dager for plattformen Life Detection. Systemet krevde praktisk bruk i disse testene. Men det viser bevis på konsept, et viktig stadium i enhver teknologisk utvikling. "Mennesker ble pålagt å utføre mye av eksperimentasjonen i denne studien, mens oppdagelsesoppdrag på andre planeter vil trenge å være robotiske," sier Dr. Goordial.
"Det ble pålagt mennesker å utføre mye av eksperimentasjonen i denne studien, mens oppdagelsesoppdrag på andre planeter vil trenge å være robotiske." - Dr. J. Goordial
Systemet slik det står nå er nyttig her på jorden. De samme tingene som lar den søke etter og sekvensere mikroorganismer på andre verdener, gjør at den passer for den samme oppgaven her på jorden. "Typene analyser utført av plattformen vår blir vanligvis utført i laboratoriet etter å ha sendt prøver tilbake fra feltet," sier Dr. Goordial. Dette gjør systemet ønskelig for å studere epidemier i avsidesliggende områder, eller under raskt skiftende forhold der transport av prøver til fjerne laboratorier kan være problematisk.
Dette er veldig spennende tider i Search for Life i vårt solsystem. Hvis eller når vi oppdager mikrobielt liv på Mars, Europa, Enceladus eller en annen verden, vil det sannsynligvis bli gjort robotisk ved å bruke utstyr som tilsvarer LDP.
