Un sistema LIDAR utilizado para detectar peligros biológicos en el aire en la Tierra puede ayudar a la NASA a buscar vida extraterrestre en Marte y en cualquier otra parte del sistema solar.
En la década de 2000, cuando Branimir Blagojevich desarrolló un sensor para los militares para detectar peligros biológicos en el aire, no tenía idea de que su tecnología podría ser utilizada más tarde para buscar vida extraterrestre.
Su trabajo original se centró en el uso del nuevo lidar (Detección de luz y rango - medidor de distancia de luz) y se basó en los mismos principios que se utilizan en el radar. Pero en lugar de las ondas de radio, un lidar utiliza un rayo láser para detectar objetos y medir la distancia al objetivo. Por lo tanto, a menudo se llama "radar de luz".
Blagojevich, ahora un tecnólogo de la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard en Maryland, se dio cuenta de que la tecnología basada en la búsqueda de toxinas y patógenos en el aire podría usarse fuera de la Tierra e incluso podría contribuir a la misión de búsqueda de vida de la NASA (que fue o es ) en Marte.
"Si la vida existió en Marte en el pasado, entonces con la ayuda de una herramienta así podemos detectarla", dijo Blagojevich.
Ahora, cualquier misión dirigida a Marte está muy limitada en su búsqueda de vida (pasada o presente). Por ejemplo, el laboratorio de ciencia marciano del rover Curiosity puede tomar una muestra de regolito ("tierra" polvorienta y polvorienta que cubre el Planeta Rojo), con la esperanza de que haya química biológica en una pequeña cantidad de roca molida. Pero el contacto físico con cualquier material analizado es un problema. Existe el riesgo de contaminar la muestra "intacta" con sustancias terrestres, lo que potencialmente distorsionará los resultados de la prueba. Además, es un proceso lento y laborioso: el robot debe colocarse, recolectar y analizar muestras. Esto significa que se pueden tomar muy pocas muestras de una ubicación determinada. Puede ser que la muestra analizada por las herramientas del móvil sea completamente estéril. Pero a pocos metros del sitio se puede ensuciar con química orgánica. Y sin el conocimiento del robot o sus controladores de tierra, nunca lo hubiéramos sabido.
Para Blagojevich, parece que estamos buscando una aguja en un pajar. Pero la situación es mucho peor, porque ni siquiera sabemos dónde está este pajar.
Entonces, ¿cómo reducir las posibilidades de encontrar material biológico en Marte? Una forma puede ser usar su Instrumento Lidar de Indicadores Biológicos, o simplemente "BILI".
Marte no es ajeno a los láseres. Curiosity ahora está utilizando ChemCam para destruir rocas en un láser. Al mismo tiempo, sus sensores pueden estudiar el vapor para descifrar su composición química. Sin embargo, las razas marcianas estarán protegidas de BILI.
Blagojevich, trabajando con los científicos planetarios de la NASA Melissa Trainer, Alexander Pavlov y Melissa Floyd, espera instalar un sistema lidar para el futuro rover. Funcionará de la misma manera que ChemCam en Curiosity. Pero no le interesan las características geológicas, sino las partículas en la atmósfera marciana. Durante la misión, el vehículo explorará el entorno en busca de penachos de polvo. Después de detectar, probablemente por encima de una pendiente de difícil acceso, habría disparado láseres ultravioleta al polvo.
Cuando un rayo láser golpea partículas individuales de polvo, causará que éstas produzcan luz en respuesta. Este fenómeno se llama floración. La luz de estas partículas fluorescentes se puede medir y mostrar en qué sustancias químicas se compone. Si hay alguna materia orgánica (bioindicadores) en el polvo, BILI puede decodificar su señal. Y lo principal es que todo el proceso se lleva a cabo de forma remota, posiblemente a cientos de kilómetros del rover. Esto significa que puede escanear un área enorme alrededor del rover y calcular la contaminación y la química orgánica, lo que simplifica enormemente la investigación.
"Esto aumentará la probabilidad de encontrar vida moviendo mecanismos en la superficie marciana", dijo Blagojevich.
Las apuestas de Mars son obvias, y existe la oportunidad de ver rovers con tecnología BILI para escanear aviones rojos polvorientos. Pero, ¿se puede usar esta tecnología para buscar vida en otras partes del sistema solar?
"Fuera de Marte, hicimos algunos cálculos simulados sobre si esta herramienta puede funcionar en mundos congelados como Encelado o Europa", dijo Blagojevich.
Encelado es uno de los misteriosos satélites de Saturno, que tiene una gruesa capa de hielo alrededor del océano subsuperficial. Debido a la interacción de las mareas con Saturno, Enceladus produce calor en su núcleo, que contiene agua subterránea en estado líquido. Su océano es de gran interés para los astrobiólogos, porque, por analogía con la Tierra, el agua líquida significa vida.
El calentamiento interno y la tensión constante en la capa de hielo hacen que el agua líquida brote en la superficie lunar, como cuando se abre una tapa en una botella de Coca Cola. Una gran cantidad de vapor se pierde en el espacio, creando un tren. Si la biología extraterrestre está presente en esta agua, también se libera en el espacio.
La misión Cassini de la NASA usó los sensores a bordo para "probar" estos aviones a medida que pasaban (como se muestra en la imagen de arriba), pero se necesita un análisis detallado. ¿Es posible instalar BILI en la misión de sobrevuelo de Saturno para disparar un láser a la pluma y ver si hay químicos orgánicos? “Será todo un reto. "El hecho es que los chorros de agua en Enceladus tienen una densidad muy baja en comparación con las partículas de polvo en el aire marciano", dijo Blagojevich. Por lo tanto, para detectar algo, una nave espacial tendría que volar a una distancia de 50 km desde la superficie de la luna y el láser debe estar en el rango de 1W para detectar cualquier floración.
"Es posible, pero requiere un láser ultravioleta más potente, que puede convertirse en una realidad para futuras misiones de vuelo, o no puede", agregó.
Con respecto a Europa, Blagojevich advierte que, sin tener chorros evidentes de larga duración, el uso del sistema lidar dependerá de si hay aerosoles existentes cerca de su superficie. Europa, en comparación con Encelado, gana en el asunto de encontrar vida. Algunas predicciones optimistas sugieren que incluso puede cumplir una vida multicelular allí.
Como conocemos la química desde el interior de los ciclos lunares (a través de la tectónica de hielo activa), si hay biología en los océanos de Europa, entonces se puede encontrar evidencia en la superficie helada. Y si hay algún mecanismo que obligue a estos químicos orgánicos a elevarse por encima del hielo, entonces tal vez BILI pueda usarse para descubrir estos secretos.
