SAM: Percubaan NASA untuk Mengulangi Pencarian Viking untuk Organik Martian

Pin
Send
Share
Send

Setelah 36 tahun perdebatan, kekeliruan, dan percubaan yang gagal oleh agensi ruang angkasa lain untuk menjawab soalan asas, Makmal Sains Mars (MSL) NASA sedang dalam perjalanan untuk mengulangi pencarian bahan organik yang menghindari kedua-dua penyelidikan Viking.

Dengan 96 hari lagi sehingga mendarat, MSL akan turun di Gale Crater pada Ogos ini. Rover, yang disebut Curiosity, akan menjadi kenderaan terbesar yang dihantar ke planet jiran kita setakat ini. Beratnya 900 kg, rasa ingin tahu hampir lima kali lebih besar daripada penumpang Spirit and Opportunity yang mendarat lapan tahun yang lalu, dan lebih dari 1.5 kali lebih besar dari setiap pendarat Viking yang tiba di planet ini pada tahun 1976.

Seperti Viking dan Mars Exploration Rovers, Curiosity disusun dan dilancarkan, sebahagian besarnya untuk mengumpulkan maklumat yang mungkin memberitahu kita sama ada Planet Merah menampung kehidupan mikroba. Instrumentasi yang dilancarkan untuk analisis in situ telah berkembang dengan mantap sejak era Viking, namun setiap bab dalam kisah pencarian kehidupan orang Mars dibangun berdasarkan yang sebelumnya.

Walaupun biasanya disebut hanya sebentar pada hari-hari ketika Spirit dan Peluang menjadi berita utama, pendarat Viking kembar adalah kerajinan yang luar biasa, tidak hanya untuk masa mereka, tetapi bahkan untuk hari ini. Rangkaian instrumen setiap pendarat Viking termasuk seperangkat tiga eksperimen biologi, instrumen yang dirancang untuk pengesanan mikroba secara langsung, sekiranya regolit di salah satu dari dua lokasi pendaratan Viking mengandung. Walaupun kapal pendaratan berikutnya telah membawa instrumen yang dirancang untuk menilai potensi kehidupan Mars, tidak ada satupun kerana Project Viking telah dibina untuk mencari bentuk kehidupan Martian secara langsung.

Menurut penyiasat Viking, Gilbert Levin, pendarat Viking telah menemui kehidupan orang Mars. Kembali pada tahun 1976-1977, instrumen Levin, yang dikenali sebagai eksperimen Labeled Release (LR), memberikan hasil positif di Chryse Planitia dan Utopia Planitia, dua lokasi pendaratan Viking. Apabila dirawat dengan larutan yang mengandungi bahan kimia organik kecil yang berlabel karbon radioaktif, sampel regolith yang diambil di lokasi pendaratan melepaskan gas, yang ditunjukkan oleh peningkatan radioaktiviti di ruang di atas sampel.

Walaupun Levin percaya bahawa gas tersebut adalah karbon dioksida yang disebabkan oleh pengoksidaan bahan kimia organik, juga dapat difahami bahawa bahan kimia tersebut dikurangkan menjadi gas lain, metana. Bagaimanapun, kerana memanaskan sampel ke suhu yang cukup tinggi untuk membunuh sebahagian besar mikroba yang kita tahu di Bumi menghalang pembebasan gas, pasukan sains Viking pada mulanya menyimpulkan bahawa LR telah mengesan kehidupan.

Sebilangan besar pasukan sains, tetapi bukan Levin, memutuskan bahawa pelepasan gas dalam LR mestilah disebabkan oleh tindak balas kimia bukan biologi. Pemikiran semula ini disebabkan oleh pelbagai faktor, tetapi yang paling penting ialah spektrometer massa kromatograf gas (GC-MS) setiap pendarat gagal mengesan bahan organik dalam sampel. Seperti yang dijelaskan oleh mendiang Carl Sagan di siri televisyennya, Cosmos, "Sekiranya ada kehidupan di Marikh, di mana mayatnya?"

Walaupun kebanyakan ahli astrobiologi dan saintis planet tidak sependapat dengan Levin bahawa hasil eksperimennya yang berusia 36 tahun merupakan bukti konklusif untuk kehidupan orang Martian, terdapat semakin banyak saintis Marikh yang bersikap tegas mengenai isu ini. Menurut Levin, Sagan berpindah ke kategori samar pada tahun 1996, setelah ahli astrobiologi David McKay dan rakannya menerbitkan sebuah makalah dalam jurnal Science yang menggambarkan kehidupan fosil dalam meteorit ALH84001, salah satu dari segelintir meteorit yang diketahui berasal dari Marikh.

Mengembara dalam paket instrumen Curiosity yang sangat besar adalah sekumpulan mesin yang disebut SAM, yang bermaksud "Analisis Sampel di Mars". Setelah bertahun-tahun ini, SAM mewakili percubaan pertama NASA untuk mengulangi pencarian Viking untuk organik Martian, tetapi dengan teknologi yang lebih maju.

Ini tidak bermaksud bahawa percubaan lain tidak dilakukan selama tahun-tahun campur tangan. Pada tahun 1996, Agensi Angkasa Persekutuan Rusia melancarkan siasatan ke Mars yang bukan sahaja membawa peralatan kimia organik tetapi versi eksperimen Levin yang telah ditingkatkan. Daripada merawat sampel regolith dengan campuran bentuk substrat organik "tangan kanan" dan "tangan kiri" (dikenali dalam kimia sebagai campuran racemik), LR baru akan memperlakukan beberapa sampel dengan substrat tangan kiri (L- cysteine) dan lain-lain dengan gambar cermin substrat (D-cysteine).

Sekiranya hasilnya sama untuk L- dan D-sistein, mekanisme bukan biologi akan kelihatan lebih mungkin. Walau bagaimanapun, jika ejen aktif di regolith Martian memilih satu kompaun dengan perbelanjaan yang lain, ini akan menunjukkan kehidupan. Lebih menarik lagi: jika agen aktif lebih menyukai D-cysteine, ia akan mencadangkan asal kehidupan di Marikh yang terpisah dari asal kehidupan di Bumi, kerana bentuk kehidupan di daratan kebanyakannya menggunakan asam amino kidal. Hasil seperti itu menunjukkan bahawa kehidupan bermula dengan cukup mudah, menyiratkan kosmos bekerjasama dengan bentuk hidup.

Tetapi siasatan Mars ’96 Rusia terhempas di Lautan Pasifik tidak lama selepas lepas landas. Beberapa tahun kemudian, Agensi Angkasa Eropah menghantar Beagle 2 ke Marikh, membawa paket pengesanan organik yang maju, tetapi siasatan ini juga hilang.

Walaupun SAM Curiosity tidak menyertakan eksperimen LR apa pun, ia mempunyai keupayaan pengesanan bahan organik yang dapat beroperasi dalam mod spektrometri massa (MS), atau mod kromatografi gas-spektrometri massa (GS-MS). Selain dapat mengesan kelas sebatian organik tertentu yang tidak dapat dilalui oleh Viking GCMS dalam bahan permukaan, SAM juga dirancang untuk mencari metana di atmosfer Mars. Walaupun metana atmosfera telah dikesan dari orbit, pengukuran terperinci mengenai kepekatan dan turun naiknya akan membantu ahli astrobiologi untuk menentukan apakah sumbernya adalah mikroorganisma penghasil metana.

Pin
Send
Share
Send