伯爾尼大學(xué)的研究人員開發(fā)了高度敏感的ORIGIN儀器，該儀器可為未來的太空飛行提供最小量的生命痕跡。美國國家航空航天局(NASA)等太空機(jī)構(gòu)已經(jīng)表達(dá)了對(duì)ORIGIN進(jìn)行未來飛行任務(wù)測(cè)試的興趣。例如，該儀器可用于執(zhí)行歐羅巴(木星)和土衛(wèi)二(土星)的冰月任務(wù)。
生命是否存在于地球之外的問題是人類最基本的問題之一。例如，未來的NASA任務(wù)旨在檢查木星和土星的冰月，它們有可能掩蓋地面上厚厚的冰層下面的液態(tài)海洋中的生命。然而，要證明地球以外生命的蹤跡是極具挑戰(zhàn)性的。需要高度靈敏的儀器，該儀器以最大的自治度和高精度(距地球數(shù)百萬公里，因此沒有人類的直接支持)在地面上進(jìn)行測(cè)量。
伯爾尼大學(xué)的安德烈亞斯·里多(Andreas Riedo)和尼爾斯·里格特林克(Niels Ligterink)領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)國際研究小組現(xiàn)在開發(fā)了ORIGIN，這是一種質(zhì)譜儀，可以檢測(cè)并識(shí)別出最小量的此類生命痕跡。他們?cè)趯I(yè)雜志《自然科學(xué)報(bào)告》上最近發(fā)表的一篇文章中描述了該儀器。來自太空與可居住性中心(CSH)的Niels Ligterink是這項(xiàng)國際研究的主要作者，并且是伯爾尼大學(xué)物理研究所的合著者Andreas Riedo在太空實(shí)驗(yàn)室中開發(fā)了該儀器。物理研究所的研究和行星科學(xué)部門。各種國際太空機(jī)構(gòu)，特別是美國宇航局，已經(jīng)表示有興趣對(duì)ORIGIN進(jìn)行測(cè)試以用于未來的飛行任務(wù)。
需要新儀器
自1970年代首次執(zhí)行火星海盜任務(wù)以來，人類一直在使用高度專業(yè)的儀器來尋找火星上的生命痕跡，這些儀器安裝在著陸平臺(tái)和漫游車上。在早期，火星像地球一樣，大氣密布，甚至有液態(tài)水。然而，正如尼爾斯·利格特林克(Niels Ligterink)所解釋的那樣，火星在一段時(shí)間內(nèi)失去了保護(hù)氣氛：“結(jié)果，火星表面受到了強(qiáng)烈的太陽輻射和宇宙輻射，從而使表面無法生存?！?NASA的“好奇號(hào)”火星車目前正在詳細(xì)檢查火星，但迄今尚無任何具體痕跡。
自卡西尼號(hào)和伽利略號(hào)任務(wù)在木星的月亮歐羅巴和土星的月亮土衛(wèi)二的冰層以下幾公里處發(fā)現(xiàn)全球海洋以來，這兩個(gè)天體越來越成為研究人員尋找外星生命的焦點(diǎn)。根據(jù)目前的知識(shí)，海洋不僅具有生命發(fā)生所需的所有特性，而且還提供了可以長期存在生命的環(huán)境。因此，NASA計(jì)劃在2030年左右在木星的月亮歐羅巴上執(zhí)行任務(wù)，并在地面進(jìn)行測(cè)量。目標(biāo)：確定生命。伯爾尼大學(xué)物理研究所的合著者Peter Wurz博士說：為火星專門開發(fā)的概念不能簡單地應(yīng)用于我們太陽系中的其他物體，因?yàn)樗鼈冎g存在很大差異。必須設(shè)計(jì)和使用具有更高靈敏度和更簡單，更強(qiáng)大的分析系統(tǒng)的新儀器。”
前所未有的測(cè)量靈敏度，可證明太空生命
ORIGIN是一種這樣的新儀器，在測(cè)量靈敏度方面比許多以前的太空儀器都要好。各個(gè)國際空間機(jī)構(gòu)對(duì)用于未來飛行任務(wù)的工具都表現(xiàn)出極大的興趣。安德烈亞斯·里多(Andreas Riedo)說。“ NASA邀請(qǐng)我們參加并在北極測(cè)試我們的儀器。Artic是EUROPA LANDER任務(wù)(應(yīng)于2025年開始)的最佳測(cè)試環(huán)境，這將使我們能夠演示ORIGIN的性能。”
氨基酸是我們?cè)诘厍蛏纤赖纳年P(guān)鍵組成部分。某些氨基酸的同時(shí)證明在歐羅巴等地球外表面上，可以得出有關(guān)可能壽命的結(jié)論。由伯爾尼的研究人員開發(fā)的測(cè)量原理很簡單。Ligterink解釋說：“激光脈沖對(duì)準(zhǔn)要檢查的表面。在此過程中，少量物質(zhì)被分離出來，其化學(xué)成分在第二步中由ORIGIN分析?！?Riedo說：“我們技術(shù)的引人注目的方面是，不需要任何可能影響結(jié)果的復(fù)雜樣品制備技術(shù)。這是迄今為止火星上最大的問題之一?！?迄今為止，已使用ORIGIN分析的氨基酸具有特定的化學(xué)指紋，可直接對(duì)其進(jìn)行鑒定。Ligterink解釋說：“說實(shí)話，我們沒有
在我們地球以外的太陽系中發(fā)現(xiàn)過去或現(xiàn)在生命的痕跡對(duì)于更好地了解宇宙中生命的存在及其起源具有重要意義。Riedo總結(jié)說：“我們的新測(cè)量技術(shù)是對(duì)目前太空任務(wù)中使用的儀器的真正改進(jìn)。如果我們將其帶入未來的任務(wù)中，我們也許可以用起源來回答人類最基本的問題之一：生命中是否存在生命空間?”
