Le scientifique de Goddard, Will Brinckerhoff, utilise un instrument développé pour l'exploration de Mars pour en créer un autre qui rechercherait des formes de vie habitant peut-être les océans qui existent sur une poignée de lunes du système solaire externe. Crédit :NASA/W. Hrybyk
Un instrument développé à l'origine pour rechercher des molécules organiques sur Mars est en train d'être réutilisé pour potentiellement chasser la vie sur une poignée de lunes du système solaire externe qui semblent héberger des océans, geysers et évents de volcans de glace.
Will Brinckerhoff, un scientifique de la NASA au Goddard Space Flight Center à Greenbelt, Maryland, a aidé à construire un spectromètre de masse pour la mission ExoMars Rover 2020 de l'Agence spatiale européenne. Il a ensuite utilisé le même modèle pour créer un instrument encore plus performant pour une future mission de la NASA sur Mars. Il profite maintenant de ces expériences pour construire un autre instrument dans le cadre d'un nouveau prix de développement technologique de plusieurs millions de dollars.
La dernière incarnation, l'enquête Europan sur les indicateurs moléculaires de la vie, ou EMILI, rechercherait les surfaces et les sous-surfaces de la lune Europa de Jupiter ou d'autres lunes glacées à la recherche de biosignatures moléculaires :des structures ou des modèles de composés organiques indiquant la présence de vie actuelle ou passée sur ces mondes intrigants.
Bien qu'on pense qu'au moins six lunes abritent du liquide, L'Europe de Jupiter a un attrait particulier parmi les astrobiologistes, à tel point que En réalité, que la NASA mène une première étude de faisabilité pour une mission d'atterrisseur dédiée qui suivrait la mission de survols multiples Europa Clipper prévue dans les années 2020. Un tel atterrisseur étudierait des échantillons de surface de la glace recouvrant le vaste océan souterrain d'Europe. Les scientifiques pensent que l'océan existe peut-être depuis des milliards d'années, suffisamment de temps pour que les formes de vie potentielles évoluent.
"Si la vie existe dans l'océan souterrain d'Europe, ses signes moléculaires peuvent être détectables dans des échantillons de surface, " A déclaré Brinckerhoff. "Nous parlons de concentrations organiques microbiennes à des niveaux bien inférieurs à une partie par milliard en poids."
Le programme Concepts for Ocean Worlds Life Detection Technology de la NASA, ou COLDTech, a accordé à Brinckerhoff et à son équipe un financement de deux ans pour faire progresser EMILI en tant qu'instrument potentiel sur un atterrisseur. L'objectif est d'amener l'instrument à un niveau de maturité technologique de six, ou TRL 6, ce qui signifie qu'EMILI est prêt pour le développement du vol et capable de détecter et d'analyser les formes de vie microbiennes.
EMILI a une longueur d'avance, dit Bricerkhoff.
Le rendu de cet artiste illustre une conception conceptuelle pour une future mission potentielle d'atterrissage d'une sonde robotique sur la lune de Jupiter Europa. Crédit :NASA
Le prototype porterait une suite similaire de capacités déjà développées pour le spectromètre de masse de l'analyseur de molécules organiques de Mars, ou MOMA-MS, et le spectromètre de masse à piège à ions linéaire, ou LITMS.
MOMA-MS, que l'équipe de Brinckerhoff livrera dans moins d'un an pour une intégration à la mission ExoMars 2020 de l'ESA, identifiera la matière organique en mesurant la masse des molécules individuelles enfermées dans des échantillons de roche martienne broyée. LITMS, en cours de développement pour une future mission potentielle sur Mars avec le soutien du programme Maturation of Instruments for Solar System Exploration de la NASA, est presque à TRL-6, en attendant une dernière série de tests environnementaux sur Mars.
Les deux instruments détectent et identifient la matière organique sur Mars avec deux techniques. Dans une, appelée spectrométrie de masse à désorption laser, un laser à haute intensité embarqué convertit les molécules d'un échantillon en ions, qui une fois formé, sont dirigés vers un analyseur de masse où ils sont séparés en fonction de leurs rapports masse/charge. Le résultat est un spectre qui révèle les éléments et les détails structurels qui composent les molécules.
L'autre technique, appelée spectrométrie de masse par chromatographie en phase gazeuse, consiste à chauffer des échantillons en poudre avec un four miniature et à analyser les gaz libérés. Toutes ces capacités sont liées par un seul, analyseur de piège à ions linéaire hautement miniaturisé.
LITMS, cependant, fait passer ces capacités au niveau supérieur. En plus de ces capacités, LITMS comporte un système de manipulation d'échantillons de carottes de précision et peut analyser à la fois les ions positifs et négatifs, ce qui élargit la gamme de molécules que l'instrument peut identifier.
« EMILI représente un redéveloppement de LITMS pour Europa. À certains égards, EMILI est une implémentation plus simple que MOMA ou LITMS sur Mars, " Brinckerhoff a dit, ajoutant qu'Europe n'a pas une atmosphère significative, éliminant le besoin de certains types de matériel qui ajoutent de la taille et de la complexité à l'instrument.
"Ce que nous avons avec la maquette EMILI est suffisamment avancé dans le développement pour que nous soyons confiants de pouvoir construire une version de vol, " a-t-il ajouté. " COLDTech nous donne l'occasion de démontrer que nous pouvons effectuer les mesures critiques de détection de biosignature sur un monde océanique comme Europa. "
