Biofinder обнаружит признаки внеземной жизни
06.08.2022, Изабель Дюме, physicsworld.com
Высокочувствительный прибор уловил сильные сигналы биофлуоресценции от окаменелостей организмов, которые погибли миллионы лет назад.
По словам разработчиков, новый Compact Color Biofinder (компактный цветной биоискатель) будет также удобен для обнаружения признаков жизни на других планетарных телах и, следовательно, может сыграть решающую роль в будущих миссиях NASA и других космических агентств.
Биологические материалы, такие как аминокислоты, белки, липиды и даже осадочные породы, излучают сигналы биофлуоресценции, которые можно обнаружить с помощью специальных камер. Compact Color Biofinder, разработанный Анупамом Мисрой из Гавайского института геофизики и планетологии в Школе наук и технологий об океане и земле Университета Ханоа в Маноа (SOEST), улучшает эти старые камеры, обнаруживая мельчайшие количества биологических материалов. оставшихся на камне. Он также может работать на расстоянии нескольких метров и быстро сканировать большие площади.
«Первая версия Biofinder была сделана с использованием большого чувствительного детектора ICCD [устройство с зарядовой связью]», — говорит Мисра. «Поскольку сигналы от этого прибора были очень сильными, я подумал, что можно использовать меньшую цветную CMOS-камеру. Благодаря чувствительным CMOS -детекторам для слабого освещения, доступным сегодня, это стало возможным».
Простой принцип работы
Принцип работы Biofinder прост, рассказывает Мисра Physics World. Вся биофлуоресценция имеет очень короткое время жизни, менее 20 наносекунд, поэтому система сначала освещает область с помощью расширенного импульсного лазерного луча с длиной импульса в несколько наносекунд. Затем CMOS-камера делает флуоресцентное изображение, используя самое короткое время экспозиции (1 мкс для современного детектора). Затем система ожидает следующего лазерного импульса, чтобы повторить измерение.
«Наш лазер запускает 20 лазерных импульсов в секунду, — объясняет Мисра. «Следовательно, система снимает изображения по 20 кадров в секунду и работает со скоростью видео». Он добавляет, что пределы обнаружения ниже уровня ppm [parts per million — частей на миллион] на целевом расстоянии в один метр.
Обнаружение биоостатков в окаменелостях рыб
В своей работе, подробно описанной в Nature Scientific Reports, Мисра и его коллеги изучали биоостатки в окаменелостях рыб из формации Грин-Ривер (Green River formation), которая датируется эпохой эоцена 56–33,9 млн. лет назад. Они обнаружили, что окаменелости все еще содержат значительное количество остатков, а это означает, что это органическое вещество не было полностью заменено минералами в процессе окаменения, даже по прошествии столь длительного времени.
Команда подкрепила результаты флуоресцентных изображений Biofinder измерениями с использованием ряда других методов, включая спектроскопию комбинационного рассеяния и ослабленного полного отражения с Фурье-преобразованием (ATR-FIR), сканирующую электронную микроскопию (SEM), энергодисперсионную рентгеновскую спектроскопию (SEM-EDS) и микроскопию визуализации времени жизни флуоресценции (FLIM).
Результаты подтверждают, что биологические остатки могут сохраняться миллионы лет, говорит Мисра, и что биофлуоресцентная визуализация эффективна для обнаружения этих следов в реальном времени.
«Крайне необходимо для будущих миссий NASA»
Поиск жизни — существующей или вымершей — на других планетах является основной целью миссий по изучению планет, и исследователи надеются, что их технология однажды станет частью миссий, предназначенных для поиска биомаркеров в отдаленных мирах. Действительно, сейчас они подают заявку на получение космической квалификации своего инструмента.
«Если бы Biofinder был установлен на ровере на поверхности Марса или другой планеты, мы могли бы быстро сканировать большие площади, чтобы обнаруживать признаки прошлой жизни даже если организм был маленьким, и его было нелегко увидеть невооруженным глазом, и он был мертв уже давно. много миллионов лет, — говорит Мисра. – Мы ожидаем, что флуоресцентная визуализация будет иметь решающее значение в будущих миссиях NASA для обнаружения органических веществ и существования жизни на других планетарных телах».
Соавтор исследования Соня Дж. Роули добавляет, что возможности Biofinder также будут важны для программы NASA Planetary Protection, целью которой является обнаружение загрязняющих веществ, таких как земные микробы, на космических кораблях, а также любых внеземных биологических опасностей, которые могут возникнуть на обратном пути.
Статьи:
Biofinder detects biological remains in Green River fish fossils from Eocene epoch at video speed
Biofinder advances detection of extraterrestrial life
Compact Color Biofinder (CoCoBi): Fast, Standoff, Sensitive Detection of Biomolecules and Polyaromatic Hydrocarbons for the Detection of Life
New Instrument Could Spy Signs of Alien Life in Glowing Rocks
Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti.space)
Оригинал: Biofinder could detect signs of extraterrestrial life
.
Euclid приступил к основной миссии чуть больше месяца назад, а уже появились первые признаки износа, отложения водяного…
Пропаганда в том, что россия точно никуда не полетит, даже для демонстрации "мы тоже можем" потому что…
Стенки оставить без накачки, я как-то не подумал. :) Если гараж будет с дверями, то пленку можно…
В термосе работают две компоненты: вакуум и зеркальная поверхность. В нашем случае будет две зеркальные поверхности, а…
У Маска одним иском на шее меньше https://arstechnica.com/tech-policy/2024/03/tesla-settles-with-black-worker-after-3-2-million-verdict-in-racism-lawsuit/ Речь об урегулировании иска одного чернокожего рабочего из-за расовой…
... а кто смог, тот вообще свалил.
Интересно, кто весь этот банкет будет оплачивать? Вы? И к тому же технически мы имеем +/- 6…
Все спектрометры ушли на Калибры.
Сложнее не в смысле технологии, а в смысле усложнения конструкции - а чем более сложная конструкция/чем больше…
НАСА предоставило гамма- и нейтронный спектрометр для японской миссии для изучения спутников Марса. Раньше такого рода приборы…
Косяки є, я не вдавався в деталі, не цікаво. Можна майже зі 100% впевненістю казати про те,…
Просто відібрали тих, кого не дуже шкода )
Не, тэрмас, гэта вакум или шуба. В вашем варианте газовая оболочка меж внутренним вакуумом и внешним. Мне…
Считаю здесь основную роль играет масса. Сложность -- отработана годами, пусть пару месяцев лишней работы. Цена вопроса…
> мы уже знаем, то “Дональд придёт – порядок наведёт” и ему надо как-то делать Америку греат…
Да, раньше каждую посадку смотрел, сейчас - редко...
А є версії? Зелений кіт випустив відео - при зтравлюванні баласту з кисню, вийшла з ладу система…
Найтрадиційніший і найперевіреніший спосіб - ізотопна грілка. Але її використання помітно обмежується ціною і правилами поводження з…
>И шо, она выратуе от мороза? Вядома, прыкладна як тэрмас. :-)
Я рассуждаю так: во первых, мы уже знаем, то "Дональд придёт - порядок наведёт" и ему надо…
И шо, она выратуе от мороза?
Взагалі я не розумію чому досі не реалізували щось по типу надувного будиночка з легкого світловідбиваючого матеріалу,…
Там вати в коментарях багато
> Что я увидел в этой статье: ... Часть вы увидели верно, часть сами надумали, уж извините.…