激光眼设备可能加速 NASA 寻找火星生命的研究

BILI 就像生物分子的雷达

一种最初设计用于扫描毒素、病原体和其他生物危害的设备,有一天可能会派上用场,用于火星探测车。来自戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)的NASA技术专家Branimir Blagojevic正在测试“生物指标激光雷达仪器”(Bio-Indicator Lidar Instrument,简称BILI)的原型机,该仪器将使用激光扫描火星上的生命信号。

尽管目前没有计划将该仪器安装在火星探测车上,但Blagojevic表示,如果获得资金支持,该仪器可以在5年内准备好发射。

“我们不认为会在火星上找到活着的生物体,但如果过去生命存在过,其印记仍有可能留在地表,”Blagojevic说。“这些就是该仪器将能够探测到的生物标记分子。”

BILI的工作原理是将两束紫外激光照射到火星尘埃羽流中。激光束的能量会使尘埃中的粒子产生共振或荧光。不同的分子会产生不同的荧光信号。这些信号,加上关于粒子大小的信息,使得BILI能够判断是否存在可能为火星过去生命提供线索的简单有机分子。

虽然BILI在识别确切分子方面不如其他仪器精确,但Blagojevic表示,它可以作为一种能够快速覆盖大范围的探测仪器。对于火星探测车来说,收集和分析样本是一项缓慢的工作,而BILI的激光几乎可以瞬间确定一个区域是否含有生物相关材料的几率。在用激光束扫过局部区域后,火星探测车可以缓慢驶向最有希望的地点,收集样本并对其内容进行详细分析。Blagojevic说,通过这种方式,该仪器可以提高找到生物分子的概率。

recurring slope linae
火星的一些斜坡在温暖季节会渗出含盐的水。这些被称为季节性斜坡纹线(recurring slope linae)的湿润区域,可能具备支持生命的能力。陡峭的斜坡使得火星探测车无法对这些区域进行采样和分析,但基于激光的扫描仪可以在不危及探测车的情况下寻找生物信号。NASA

BILI的探测范围可达数百米,因此它还可以搜索火星探测车无法到达区域的生命迹象,例如季节性斜坡纹线——这是火星在温暖季节会 渗出含盐水 的区域。

当NASA在今年夏天测试BILI时,该仪器能够区分气溶胶状生物分子和与搜寻生命无关的无机分子。根据Blagojevich的模型,它在火星上也应该同样有效。

Blagojevich表示,NASA下一辆火星探测车将于2020年发射,届时再尝试将BILI安装上去已经太晚了。然而,2020年之后没有火星探测车计划,这主要是因为NASA科学家还需要坐下来详细规划未来十年的计划。随着“奔向火星”(Journey To Mars)计划势头渐猛,公众热情高涨,这颗红色星球几乎肯定会成为这些计划的焦点。也许BILI也能发挥作用,无论是作为火星探测车上的仪器,还是作为载人任务中用于解开火星过去之谜的手持扫描仪。

 

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