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探索火星生命 NASA研发生物指标激光雷达仪

日期:2017/6/29 14:45:23    浏览次数:    操作:返回列表

       11月7日,NASA开发新仪器,寻找火星上的生命特征。目前,美国军队使用的一种传感技术,用来远程监控空气,检测威胁生命的化学物质、毒素和病原体,受该技术的启发,研究人员开发了一种新仪器,能够发现火星和太阳系其它目标上是否存在生命,这个仪器是生物指标激光雷达仪或BILI。

       美国航空航天局戈达德太空飞行中心的技术专家Branimir Blagojevic,之前在开发传感器的公司工作。他应用该技术创造了仪器原型机,在试验中证实,同样的远程传感技术可以用来识别公共场所的生物危害物质,也能够有效识别火星上的有机生物标记。

       BILI是一种基于荧光的激光雷达,在原理和操作上类似于雷达的遥感仪器。不是利用雷达波,激光雷达仪利用光线来检测,最后分析大气中颗粒的组成。虽然美国宇航局在地球大气研究中(该研究是NASA气候研究的一部分)使用了荧光仪器来检测化学物质。

       但到目前为止,该机构还没有在行星研究中采用这种技术。“美国宇航局从未使用过该技术进行行星地表探测。如果该机构发展该技术,那么他们将是先行者,”Blagojevic说。作为行星探索工具,Blagojevic和他的团队,戈达德的科学家们梅丽莎特雷纳和Alexander Pavlov,将BILI设想为“火星车的嗅觉。”

       安装在火星车的桅杆上,BILI首先扫描地形寻找沙尘羽状物。一旦探测到,该仪器会向其两个紫外线激光器发出指令,向沙尘中脉冲光线。光线引起尘云内部颗粒发出荧光。通过分析荧光,科学家们就能确定,沙尘中是否包含最近或过去产生的有机颗粒。这些数据也会揭示颗粒的大小。

       补充道,BILI的优点是其实时检测的能力,而且是从几百米的距离检测到复杂有机物的能力。因此,它可以在反复出现的斜坡上,从沙尘羽状物中自主搜索生物标记,而这些区域对于携带了大量现场仪器进行精确化学和生物分析的火星车来说,很难穿越。此外,因为它可以远程进行地平面气溶胶分析,BILI能够降低样本污染(影响研究结果)的风险。

       “这使得我们的仪器成为有机探测仪的有效补充,我们可以将其与更加敏感的点感应质谱仪(该仪器每次只能测量微量物质)一起应用。” Blagojevic说。“BILI的测量不需要耗材,只需要电力就能在一片广阔区域迅速开展工作。这是一个像鼻子一样,能够‘嗅出’(发现)某些分子的测量仪。”

       这个工具,也可以安装在轨道航天器上,美国宇航局能够大大提高在太阳系中寻找生命标记的概率,他补充说。“我们准备整合和测试这个新仪器,可以检测大量的有机生物标记,” Blagojevic说。“我们的目标是增加科学发现的可能性。”

       希望进一步提升BILI,加固设计,减小尺寸,使其能够检测出一系列的有机分子,而且微量浓度也能够检测出来,尤其是火星地表可能发现的气溶胶。“该传感技术是历时20年研究的产品” 说,指的是该技术由他的前雇主开发,Science and Engineering Services, LLC。

       和他的团队利用美国宇航局的中心创新基金(Center Innovation Fund),或CIF,来提升该技术。CIF激励和鼓励美国宇航局内部的创新技术,针对目前还不成熟,但是有前景的新技术。