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現在の火星探査は、赤い惑星のどこかに生命があるかもしれないという食欲をそそる可能性を高めます。しかし、将来のミッションはどのようにそれを見つけるのでしょうか？カーネギーメロンの科学者によって開発されているシステムが答えを提供する可能性があります。
今週（3月14〜18日）ヒューストンで開催される第36回月惑星科学会議で、カーネギーメロンの科学者アランワゴナーは、チリのアタカマ砂漠での生活検知システムの最近のパフォーマンスの結果を発表しました。これは、ローバーベースの自動化技術がこの過酷な地域での生活を特定するために使用された初めての例です。これは、将来の火星のミッションで展開できる技術のテストベッドとして機能します。
「私たちの生命検出システムは非常によく機能し、最終的にはロボットが火星で生命を探すことを可能にするかもしれません」と、「アタカマの生命」プロジェクトチームのメンバーであり、分子バイオセンサーおよびイメージングセンターのディレクターであるワゴナーカーネギーメロンのメロン科学大学。
「アタカマでの生活」2004年フィールドシーズン（8月から10月中旬まで）は、リモートサイエンスチームによって制御されているローバーによって生命を検出する方法を理解することを目的とした3年間のプログラムの第2フェーズでした。 。このプロジェクトは、過酷な環境におけるテクノロジーの限界を押し上げることに焦点を当てた、NASAの惑星探査のための宇宙生物科学およびテクノロジープログラム（ASTEP）の一部です。
カーネギーメロンのロボット工学研究所の准教授であるデビッドウェッターグリーンは、ローバーの開発とフィールド調査を主導しています。 NASAエームズリサーチセンターとSETI研究所の惑星科学者であるナタリーカブロールは、科学調査を主導しています。
アタカマのほとんどの領域で生命はほとんど検出されませんが、ローバーの計器は2つの領域で地衣類と細菌のコロニーを検出することができました。より湿った気候の沿岸地域と、生活にあまり親しみにくい非常に乾燥した地域です。
「クロロフィル、DNA、タンパク質からの非常に明確な信号を見ました。また、ローバーが撮影した標準的な画像から、生体物質を視覚的に識別することができました」とWaggoner氏は言います。
まとめると、これらの4つの証拠は生命の強力な指標です。現在、私たちの調査結果はラボで確認されています。アタカマで収集されたサンプルが検査され、科学者たちはそれらが生命を含んでいることを発見しました。サンプル中の地衣類と細菌は成長しており、分析を待っています。」
ワゴナーと彼の同僚は、ほんの数ミリの大きさのものを含むまばらな生命体からの蛍光信号を検出するために装備された生命検出システムを設計しました。ローバーの下にある彼らの蛍光イメージャーは、地衣類のシアノバクテリアなどのクロロフィルベースの生命からの信号と、核酸、タンパク質、脂質、または炭水化物に結合したときにのみ光るように設計された一連の色素からの蛍光信号を検出します生命のすべての分子。
「私たちは、低レベルの微生物を検出し、バイオフィルムまたはコロニーとして組み込まれた高レベルを視覚化することの両方が可能な他のリモート方法を知りません」とプロジェクトイメージング科学者のグレゴリーフィッシャーは言います。
「当社の蛍光イメージャーは、ローバーの日陰で昼間に動作する最初のイメージングシステムです。ローバーは太陽エネルギーを使用して動作するため、日中の移動が必要です。多くの場合、私たちがキャプチャした画像はかすかな信号を明らかにするだけかもしれません。従来の蛍光イメージャーのカメラに漏れる太陽光があると、信号が不明瞭になります」とワゴナー氏は言います。
「この問題を回避するために、私たちは高輝度の閃光で色素を励起するようにシステムを設計しました。カメラはこれらのフラッシュ中にのみ開くので、日中の探査中に強い蛍光信号を取り込むことができます。」とプロジェクトマネージャーのShmuel Weinsteinは言います。
ミッションの間、ピッツバーグにいる遠隔の科学チームがローバーの操作を指示しました。現場の地上チームは、実験室でのさらなる検査のために、ローバーによって調査されたサンプルを収集しました。現場の典型的な日に、ローバーは、リモートオペレーションサイエンスチームによって前日に指定された経路をたどりました。ローバーは、詳細な表面検査を行うためにときどき停止し、選択した10 x 10センチのパネルに地質学的および生物学的データの「巨視的キルト」を効果的に作成しました。ローバーが地域を出発した後、地上チームはローバーによって検査されたサンプルを収集しました。
「フィールドでのローバーの発見と実験室でのテストに基づくと、ローバーが偽陽性を示す例はありません。私たちがテストしたすべてのサンプルには細菌が含まれていました」と生物科学部のバイオテクノロジーおよび環境プロセスセンターの責任者であるEdwin Minkleyは言います。
ミンクリーは、サンプル中に存在するさまざまな微生物種を特定するために、回収された細菌の遺伝的特徴を決定するための分析を行っています。彼はまた、紫外線（UV）放射に対する細菌の感受性をテストしています。 1つの仮説は、細菌が砂漠の環境で極端な紫外線にさらされているため、細菌の紫外線耐性が高くなる可能性があるというものです。ミンクリーによれば、この特性は、最も乾燥した場所からのそのような高い割合の細菌が、研究室で成長するにつれて、なぜ赤、黄色、またはピンクに着色されるのかを説明するかもしれません。
プロジェクトの最初のフェーズは2003年に始まりました。これは、同じくカーネギーメロンで開発されたHyperionという名前の太陽電池式ロボットが研究テストベッドとしてアタカマに運ばれたときです。科学者は、Hyperionで実験を行い、2004年と2005年に行われたより広範な実験で使用されるロボットの最適な設計、ソフトウェア、および計測を決定しました。2004年のフィールドシーズンで使用されたローバーであるZo？は、その研究の結果です。 。プロジェクトの最終年には、さまざまな機器を備えたZo？が2か月間を50キロメートル移動するときに自律的に動作するように計画しています。
Cabrolが率いる科学チームは、NASAのエイムズ研究センターやジョンソン宇宙センター、SETI研究所、ジェット推進研究所、テネシー大学、カーネギーメロン、カトリカ大学などの機関で地球と火星の両方を研究する地質学者と生物学者で構成されています。デルノルテ（チリ）、アリゾナ大学、UCLA、イギリス南極調査、および国際惑星科学研究学校（ペスカーラ、イタリア）。
Life in the Atacamaプロジェクトは、NASAからカーネギーメロンのロボティクス研究所への3年間の300万ドルの助成金で賄われています。 William "Red" Whittakerが主任調査員です。ワゴナーは生命探知機器の関連プロジェクトの主任研究者であり、NASAから個別に900,000ドルの助成金を獲得しました。
元のソース：CMUニュースリリース
