该设备是寻找太空生命中最灵敏的仪器

质谱仪ORIGIN。

伯尔尼大学的研究人员开发了高度敏感的ORIGIN仪器，该仪器可以为未来的太空飞行提供最小量的生命痕迹的证据。美国国家航空航天局（NASA）等太空机构已经表达了对ORIGIN进行未来飞行任务测试的兴趣。例如，该仪器可用于执行欧罗巴（木星）和土卫二（土星）的冰月任务。

生命是否存在于地球之外的问题是人类最基本的问题之一。例如，未来的NASA任务旨在检查木星和土星的冰月，它们有可能掩盖地面上厚厚的冰层下面的液态海洋中的生命。然而，要证明地球以外生命的踪迹是极具挑战性的。需要高度灵敏的仪器，以最大的自治度和高精度在地面上进行测量-距地球数百万公里，因此无需人类的直接支持。

伯尔尼大学的安德烈亚斯·里多（Andreas Riedo）和尼尔斯·里格特林克（Niels Ligterink）领导下的一个国际研究小组现在开发了ORIGIN，这是一种质谱仪，可以检测并识别出最小量的此类生命痕迹。他们在专业杂志《自然科学报告》上最近发表的一篇文章中描述了该仪器。来自太空与可居住性中心（CSH）的Niels Ligterink是这项国际研究的主要作者，并且是伯尔尼大学物理研究所的合著者Andreas Riedo在太空研究和行星科学研究实验室中开发了该仪器。物理研究所。各种国际太空机构，特别是美国宇航局，已经表示有兴趣对ORIGIN进行测试以用于未来的飞行任务。

需要新仪器

自1970年代首次执行“维京号”火星任务以来，人类一直在使用安装在着陆平台和漫游车上的高度专业化的仪器来寻找火星上的生命痕迹。在早期，火星像地球，大气层稠密，甚至有液态水。但是，正如Niels Ligterink所解释的那样，火星随着时间的流逝失去了保护气氛：“因此，火星表面受到强烈的太阳辐射和宇宙辐射，这使表面上的生命无法实现。”美国宇航局的“好奇号”火星车目前正在详细检查火星，但至今尚无任何具体的生命痕迹。

自卡西尼号和伽利略号任务在木星的月亮欧罗巴和土星的月亮土卫二的冰层以下几公里处发现全球海洋以来，这两个天体越来越成为研究人员寻找外星生命的焦点。根据目前的知识，海洋不仅具有生命发生所需的所有特性，而且还提供了可以长期存在生命的环境。因此，美国宇航局计划在2030年左右在木星的月球欧罗巴上执行任务，并在地面上进行测量。目标：生命的识别。伯尔尼大学物理研究所的合著者Peter Wurz博士说：“为火星专门开发的概念不能简单地应用于我们太阳系中的其他物体，因为它们有很大的不同。必须设计和使用具有更高灵敏度，更简单，更强大的分析系统的新仪器”。

前所未有的测量灵敏度，可证明太空生命

ORIGIN是一种这样的新仪器，就其测量灵敏度而言，它在许多方面都优于以前的太空仪器。各种国际空间机构都对该仪器的未来飞行任务表现出极大的兴趣。安德烈亚斯·里多（Andreas Riedo）说：“ NASA邀请我们参加并在北极测试我们的仪器。在应于2025年开始的EUROPA LANDER任务的背景下，北极是最佳的测试环境，这将使我们能够证明ORIGIN的性能。”

氨基酸是我们在地球上所知道的生命的关键组成部分。同时证明地外表面某些氨基酸，例如欧罗巴（Europa）的氨基酸，可以得出有关可能寿命的结论。由伯尔尼的研究人员开发的测量原理很简单。Niels Ligterink解释：激光脉冲直接对准要检查的表面。在此过程中，少量物质被分离出来，其化学成分在第二步中由ORIGIN分析。安德烈亚斯·里多（Andreas Riedo）补充说：“我们技术的引人注目的方面是，无需使用可能会影响结果的复杂样品制备技术。到目前为止，这是火星上最大的问题之一。”里埃多说。迄今为止，已使用ORIGIN分析的氨基酸具有特定的化学指纹，可直接对其进行鉴定。Niels Ligterink：“说实话，我们没想到我们的首次测量已经能够鉴定出氨基酸。”

在我们地球以外的太阳系中发现过去或现在生命的痕迹对于更好地了解宇宙中生命的存在及其起源具有重要意义。安德烈亚斯·里多（Andreas Riedo）说：“我们的新测量技术是对当前太空任务中使用的仪器的真正改进。如果我们承担着未来的使命，那么我们也许可以用ORIGIN回答人类最基本的问题之一：太空中有生命吗？”

参考：Niels FW Ligterink，Valentine Grimaudo，PavelMoreno-García，Rustam Lukmanov，Marek Tulej，Ingo Leya，Robert Lindner，彼得·沃兹（Peter Wurz），查尔斯·科克（Charles S.Cockell），帕斯卡尔·埃伦弗勒（Pascale Ehrenfreund）和安德里亚斯·里多（Andreas Riedo），2020年6月15日，《科学报告》。
10.1038 / s41598-020-66240-1