Gab es jemals Leben auf dem Mond? Was ist auf anderen Planeten?
Da die USA bald starten sollen, um den Mond zu umkreisen – ihre erste Reise dorthin seit 50 Jahren – versuchen die Artemis-Weltraummissionen der University of Virginia und der NASA, große Fragen wie diese zu beantworten und gleichzeitig den Umfang dessen zu erweitern, was auf fremden Böden analysiert werden kann .
Die neue Verbundforschung wird die Form einer umherziehenden, bodennahen Sonde annehmen. Es wird natürlich nicht rechtzeitig für diesen ersten unbemannten Start fertig sein.
Stattdessen könnte die Technologie Teil einer zukünftigen Mission zum Mond sein – und vielleicht darüber hinaus. Das Raumfahrtprogramm erwägt auch, Menschen auf den Mars zu bringen.
„Die Grundidee dieses von der NASA finanzierten Projekts besteht darin, biologische und elementare Signaturen zu erhalten sowie die Oberflächenmorphologie zu erkennen, um festzustellen, ob es Leben gab“, sagte der Ingenieurprofessor und Hauptforscher Mool Gupta, in dessen Laserlabor eine Schlüsselrolle spielt der Technologie erstellt werden.
„Bestimmte Arten von chemischer Zusammensetzung könnten uns sagen, ob es dort Leben gab. Und durch Scannen können Spuren von biologischem Leben in Form von Zellen gefunden werden.“
Er fügte jedoch hinzu, dass dies nur an der Oberfläche kratze.
Die Wissenschaftler wollen eine Vielzahl von Fragen zur Gesamtbeschaffenheit des Geländes einschließlich seines Untergrunds und seiner Entwicklung beantworten. Die langjährige Stärke von UVA in der Photonik wird entscheidend sein.
MOCAPS zum Umherstreifen und Schauen
Guptas ehrgeiziges Projekt wird kurz MOCAPS genannt. Das steht für die langatmigere „Miniaturisierte, multifunktionale, mikroskopische organische/anorganische Zusammensetzungs-Analysesonde für planetare In-situ-Spektroskopie“.
Im Grunde bauen er und seine Mitarbeiter ein wissenschaftliches Instrument für einen autonomen Mini-Rover. Der Kopf der optischen Sonde wird sich umsehen und Gestein, Eis und andere Bodenproben analysieren.
Der kleine, röhrenförmige Kopf wiegt weniger als eine Unze.
Eine effiziente Größe ist wichtig, um während des Fluges Platz und Energie zu sparen. Obwohl die Sonde umherwandert, wird der Rover wahrscheinlich keine physischen Objekte aufnehmen. Alle Informationen werden elektronisch übertragen und in Echtzeit an die NASA übertragen.
Der Kopf der Sonde wird die Informationen mithilfe von Laserspektrometrie liefern – die sich auf die Lichtstreuung stützt, um mineralische Elemente zu identifizieren – und ein Autofokusobjektiv, das ultrahochauflösende Fotografien auf mikroskopischer Ebene aufnehmen kann.
„Die Spektrometrie würde mit einem extremen Empfindlichkeitsniveau arbeiten, einem Teil pro Milliarde“, sagte Gupta. „Dies wird auch die erste Sonde sein, die ein mikroskopisches Bild erhält, das Sie in die Auflösung von menschlichem Haar bringt.“
Vergangenheit und Zukunft erforschen
Der Mond erhält keine Lebensform, die nicht seine eigene adaptive Technologie mitbringt, weil es keine Atmosphäre gibt. Deshalb tragen Astronauten Raumanzüge.
Forschungsergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht Astrobiologie im Jahr 2018 stellte jedoch die Theorie auf, dass auf dem Mond während zwei Perioden, in denen der natürliche Satellit der Erde wahrscheinlich eine Atmosphäre besaß, günstige Bedingungen für zumindest einfache Lebensformen wie Bakterien bestanden haben könnten – aber beide waren vor Milliarden von Jahren.
Aktive Mikroben könnten beispielsweise in Wasserbecken gedeihen.
Gupta sagte, dass das Verständnis vergangener und gegenwärtiger Bedingungen – einschließlich des Wissens, wo das Leben geblüht haben könnte und wie es gedeihen könnte – wichtig sein wird, um sich auf die Zukunft vorzubereiten.
Aus praktischen Gründen müssten alle zukünftigen Mondkolonisten nicht nur zusätzliche Dinge mitbringen, wie z. B. ein Gewächshaus zum Anbau von Nahrungsmitteln; Sie müssten verstehen, mit welcher Art von Boden sie arbeiten und wie sich seine Zusammensetzung im Laufe der Zeit verändert.
„Wenn sie Pflanzen heraufschicken, können die Pflanzen offensichtlich nicht in der Kälte wachsen“, sagte Gupta. „Sie müssten eine ballonartige Umgebung schaffen, und für die mineralischen Nährstoffe müssten sie sie aus dem Boden extrahieren und sie so verwenden, wie sie es brauchen.“
Aber für MOCAPS wird der Mond kein Selbstzweck sein. Es wird auch ein Testgelände sein, ein Test zur Vorbereitung auf anspruchsvollere Umgebungen im Sonnensystem.