เป็นเวลานานความคิดในการค้นหาชีวิตบนโลกอื่นเป็นเพียงความฝันของนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ในยุคปัจจุบันการค้นหาชีวิตกำลังกลายเป็นความพยายามอย่างรวดเร็ว ตอนนี้จิตใจของ NASA กำลังรอคอยการค้นหาชีวิตบนโลกอื่นและค้นหาวิธีการค้นหาอย่างมีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพมากขึ้น วิธีการของพวกเขานั้นมีศูนย์กลางอยู่ที่สองสิ่ง: ดาวเทียมนาโนและไมโครฟลูอิดิกส์
ชีวิตมีความชัดเจนบนโลก แต่มันเป็นเรื่องราวที่แตกต่างสำหรับโลกอื่นในระบบสุริยะของเรา ดาวอังคารเป็นเป้าหมายหลักของเราในตอนนี้ด้วยงานที่ MSL Curiosity กำลังทำอยู่ แต่ความอยากรู้อยากเห็นกำลังตรวจสอบดาวอังคารเพื่อดูว่าเงื่อนไขบนดาวเคราะห์ดวงนั้นดีสำหรับชีวิตหรือไม่ ความเป็นไปได้ที่น่าตื่นเต้นกว่าคือการค้นหาชีวิตที่ยังหลงเหลืออยู่ในอีกโลกหนึ่งนั่นคือชีวิตที่มีอยู่ในปัจจุบัน
ในการประชุมเชิงปฏิบัติการ Science Vision Vision 2050 ผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์และสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องได้รวบรวมเพื่อนำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับการสำรวจในอีก 50 ปีข้างหน้าในระบบสุริยะ ทีมนำโดย Richard Quinn ที่ NASA Ames Research Center (ARC) นำเสนอแนวคิดในการค้นหาชีวิตที่ยังหลงเหลืออยู่ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า
ผลงานของพวกเขาขึ้นอยู่กับผลสำรวจของ decadal“ วิสัยทัศน์และการเดินทางสำหรับวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในทศวรรษ 2013-2022” แหล่งข้อมูลดังกล่าวยืนยันสิ่งที่พวกเราส่วนใหญ่รู้อยู่แล้วว่าการค้นหาชีวิตของเราควรมุ่งเน้นไปที่ดาวอังคารและที่เรียกว่า "มหาสมุทรโลก" ในระบบสุริยะของเราเช่นเอนเซลาดัสและยูโรปา คำถามคือการค้นหานั้นมีลักษณะอย่างไร
ควินน์และทีมของเขาสรุปเทคโนโลยีสองอย่างที่เราสามารถจัดให้มีการค้นหาได้
nanosat ดาวเทียมจัดเป็นสิ่งที่มีมวลระหว่าง 1-10 กิโลกรัม พวกเขามีข้อดีหลายประการมากกว่าการออกแบบขนาดใหญ่
ประการแรกมวลขนาดเล็กของพวกเขาทำให้ค่าใช้จ่ายในการเปิดตัวพวกเขาต่ำมาก ในหลาย ๆ กรณี nanosatellites สามารถสำรองไว้กับลูกหมูเพื่อเปิดตัว payload ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อใช้ความจุที่มากเกินไป สามารถสร้าง Nanosatellites ได้ในราคาถูกและหลายรายการสามารถออกแบบและสร้างได้เหมือนกัน สิ่งนี้จะช่วยให้กองเรือของ nanosatellites ถูกส่งไปยังปลายทางเดียวกัน
การอภิปรายส่วนใหญ่เกี่ยวกับการค้นหาศูนย์ชีวิตรอบยานขนาดใหญ่หรือแลนเดอร์ที่ลงจอดในที่เดียวและมีความคล่องตัว จำกัด รถโรเวอร์ Mars ทำงานได้ดีมาก แต่พวกเขาสามารถตรวจสอบตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงได้เท่านั้น ด้วยวิธีนี้จะสร้างข้อผิดพลาดการสุ่มตัวอย่าง เป็นการยากที่จะพูดคุยเกี่ยวกับเงื่อนไขสำหรับการใช้ชีวิตบนโลกอื่นเมื่อเราสุ่มตัวอย่างสถานที่เพียงไม่กี่แห่ง
บนโลกชีวิตมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง แต่โลกก็เป็นบ้านของสิ่งมีชีวิตสุดโต่งสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในสถานที่ที่ยากต่อการเข้าถึง นึกถึงช่องระบายความร้อนบนพื้นมหาสมุทรหรือถ้ำที่มืดสนิท หากนั่นคือชีวิตที่มีอยู่บนโลกเป้าหมายในระบบสุริยะของเรามีความเป็นไปได้สูงที่เราจะต้องสุ่มตัวอย่างสถานที่หลายแห่งก่อนที่เราจะพบพวกมัน นั่นคือสิ่งที่เกินขีดความสามารถของรถแลนด์โรเวอร์ของเรา Nanosatellites อาจเป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหา กองยานของพวกเขาสำรวจโลกอย่างเอนเซลาดัสหรือยูโรปาสามารถเร่งค้นหาสิ่งมีชีวิตที่ยังหลงเหลืออยู่ได้
NASA ได้ออกแบบและสร้าง nanosatellites เพื่อทำงานที่หลากหลายเช่นการทดลองทางชีววิทยาและการทดสอบเทคโนโลยีการขับเคลื่อนและการสื่อสารขั้นสูง ในปี 2010 พวกเขาประสบความสำเร็จในการปรับใช้ nanosat ดาวเทียมจาก microsat ดาวเทียมขนาดใหญ่ หากคุณขยายความคิดนั้นคุณจะเห็นว่ากองยานอวกาศขนาดเล็กของ nanosatell สามารถนำไปใช้ในโลกอื่นได้อย่างไรหลังจากเดินทางมาถึงที่นั่นด้วยยานขนาดใหญ่อีกชิ้นหนึ่ง
ไมโครฟลูอิดิกเกี่ยวข้องกับระบบที่จัดการกับของเหลวจำนวนน้อยมากโดยปกติจะอยู่ในระดับย่อย ความคิดคือการสร้างไมโครชิปที่จัดการกับตัวอย่างขนาดเล็กมากและทดสอบพวกเขาในแหล่งกำเนิด องค์การนาซ่าได้ทำงานร่วมกับไมโครฟลูอิดิกส์เพื่อพยายามพัฒนาวิธีการตรวจสอบสุขภาพของนักบินอวกาศในการเดินทางในอวกาศที่ยาวนานซึ่งไม่สามารถเข้าถึงห้องปฏิบัติการได้ ชิปไมโครฟลูอิดิคสามารถผลิตได้ซึ่งมีฟังก์ชั่นเพียงหนึ่งหรือสองฟังก์ชั่นเท่านั้นและให้ผลลัพธ์เพียงหนึ่งหรือสองอย่างเท่านั้น
ในแง่ของการค้นหาสิ่งมีชีวิตที่ยังหลงเหลืออยู่ในระบบสุริยะของเรานั้นไมโครฟลูอิดิกส์นั้นเป็นธรรมชาติที่เหมาะสมกับ nanosatellites แทนที่ความสามารถในการวินิจฉัยทางการแพทย์ของชิป microfluidic ด้วย biomarker Diagnostic และคุณมีอุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถติดตั้งบนดาวเทียมขนาดเล็กได้ เนื่องจากชิปไมโครฟลูอิดิคที่ใช้งานได้อาจมีขนาดเล็กเท่ากับไมโครโปรเซสเซอร์จึงสามารถติดตั้งทวีคูณของมันได้
“ ข้อ จำกัด ทางเทคนิคย่อม จำกัด ภารกิจหุ่นยนต์ที่ค้นหาหลักฐานของชีวิตในการทดลองที่เลือกไม่กี่อย่าง” - Richard.C.Quinn และ อัล
เมื่อรวมกับ nanosatellites, microfluidics มีความเป็นไปได้ของการทดสอบไม่กี่ครั้งเดียวกันสำหรับชีวิตที่ถูกทำซ้ำแล้วซ้ำอีกในหลายสถานที่ เห็นได้ชัดว่ามันน่าสนใจมากเมื่อพูดถึงการค้นหาชีวิต ทีมที่อยู่เบื้องหลังความคิดเน้นว่าวิธีการของพวกเขาจะเกี่ยวข้องกับการค้นหาหน่วยการสร้างแบบง่ายชีวโมเลกุลที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับชีวเคมีขั้นพื้นฐานและโครงสร้างที่เซลล์ชีวิตต้องการเพื่อดำรงอยู่ การทำการทดสอบเหล่านี้ในหลาย ๆ สถานที่จะเป็นประโยชน์ในการค้นหา
เทคโนโลยีบางอย่างสำหรับการค้นหาไมโครฟลูอิดิกเพื่อชีวิตได้รับการพัฒนาแล้ว ทีมชี้ให้เห็นว่าหลายคนมีการสาธิตที่ประสบความสำเร็จในภารกิจไมโครแรงโน้มถ่วงเช่น GeneSat, PharmaSat และ SporeSat
“ การรวมกันของระบบ microfluidic กับเซ็นเซอร์ทางเคมีและชีวเคมีและอาร์เรย์เซ็นเซอร์นำเสนอแนวทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการตรวจจับสิ่งมีชีวิตที่ยังหลงเหลืออยู่โดยใช้แพลตฟอร์มขนาดเล็ก” - Richard.C.Quinn และ อัล
เราอยู่ห่างจากภารกิจไปสู่ Europa หรือ Enceladus แต่บทความนี้เกี่ยวกับวิสัยทัศน์ในอนาคตของการค้นหาชีวิตที่ยังหลงเหลืออยู่ ไม่ช้าเกินไปที่จะเริ่มคิดเกี่ยวกับสิ่งนั้น
มีอุปสรรคที่ชัดเจนบางอย่างในการใช้ nanosatellites เพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตบน Enceladus หรือ Europa โลกเหล่านั้นถูกแช่แข็งและเป็นมหาสมุทรใต้น้ำแข็งหนาเหล่านั้นที่เราต้องตรวจสอบ อย่างไรก็ตาม nanosatellites เล็ก ๆ ของเราจะต้องผ่านน้ำแข็งนั้น
ยิ่งไปกว่านั้น nanosatellites ที่เรามีตอนนี้ก็คือดาวเทียม พวกมันถูกออกแบบมาให้อยู่ในวงโคจรรอบตัว พวกเขาจะถูกเปลี่ยนเป็นนักสำรวจใต้น้ำขนาดเล็กที่กำลังเดินสมุทรได้อย่างไร?
ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีใครบางคนใน NASA กำลังคิดถึงเรื่องนั้นอยู่
วิสัยทัศน์ที่เกินความคาดหมายของกองยานขนาดเล็กซึ่งแต่ละคนมีความสามารถในการทดลองขั้นพื้นฐานซ้ำ ๆ เพื่อค้นหาชีวิตในหลาย ๆ สถานที่นั้นเป็นสิ่งที่ดี สำหรับวิธีการที่มันกลายเป็นจริงเราจะต้องรอดู
