Астробиология, наука и технологии исследования планет

Астробиологическая наука и технология исследования планет (ASTEP) — это программа, созданная НАСА для спонсирования исследовательских проектов, продвигающих технологии и методы, используемые в исследовании планет . Цель заключалась в том, чтобы обеспечить возможность изучения астробиологии и помочь в планировании миссий по исследованию внеземных цивилизаций, уделяя при этом приоритет науке, технологиям и полевым кампаниям.

Обзор

ASTEP — один из четырех элементов астробиологической программы НАСА, которая находится в ведении Отдела планетарных наук Управления научных миссий. Согласно официальному описанию НАСА, «программа ASTEP спонсирует разработку технологий, которые позволяют осуществлять дистанционный поиск и идентификацию жизни в экстремальных условиях, включая поверхности и недра планет». ^[1] АСТЭП занимается открытием технологий, которые позволят ученым изучать астробиологию как на поверхности Земли, так и на внеземных телах. Центральным направлением исследований ASTEP являются наземные полевые кампании или длительные экспедиции, в которых исследователи живут в том же регионе, который они изучают. Они проводятся на Земле в отдаленных или враждебных местах, таких как Антарктида или дно океана. Понимая сложную и экзотическую жизнь на Земле, такую как экстремофилы , ученые надеются лучше определить характеристики, которые им следует искать, и места, которые им следует искать при попытке обнаружить внеземную жизнь.

Программа действовала с 2001 по 2014 год, когда она была объединена в программу «Планетарные науки и технологии на основе аналоговых исследований» (PSTAR). ^[2]

Методология

Проекты, финансируемые ASTEP, обычно проводят исследования путем поиска и изучения биологии экстремофилов в самых суровых условиях Земли посредством полевых исследовательских кампаний. Среда, в которой проводятся эти исследования, предназначена для моделирования ожидаемых условий во внеземных мирах Солнечной системы. Прошлые полевые работы обычно были нацелены на два региона. Климат Арктики и Антарктики имитирует низкие температуры, ожидаемые на многих других планетах, таких как Марс , вблизи мест посадки марсоходов. ^[1] Подводные регионы также являются областью исследований, поскольку они имитируют условия высокого давления, низкой освещенности и переменных температур. Этот регион имитирует предлагаемые миссии по исследованию огромного жидкого водного океана, который, как ожидается, будет находиться под спутником Юпитера, Европой . ^[3]

АСТЭП способствует развитию новых технологий и методов разведки, которые позволяют искать, идентифицировать и изучать жизнь в экстремальных условиях в труднодоступных местах. Существует широкий спектр вещей, которые могут попасть в эту категорию. Предыдущие примеры включают такие лаборатории, как Марсианская научная лаборатория , методы отбора проб, марсоходы , спускаемый аппарат на Титане ( «Гюйгенс» ) и подводные аппараты. ^[4] Предпочтение отдается автономным системам, поскольку данные можно собирать без присутствия людей вблизи испытательной зоны. Полевые кампании используются как для проверки концепции предлагаемых технологий, так и для демонстрации. Обычно они тестируются с помощью имитационных миссий, в которых условия и задачи имитируют те, с которыми можно столкнуться в реальной миссии. Это помогает определить их сильные и слабые стороны в выполнении миссии технологии и структурной устойчивости.

Помимо применения новых технологий, ASTEP стремится узнать больше об астробиологии посредством наблюдений и исследований в ходе полевых кампаний. Анализ собранных образцов помогает исследователям определить тепловые, фотонные, давление и химические граничные условия для живых организмов. Понимание того, как эти организмы адаптируются и развиваются в этих экстремальных условиях, может быть похоже на методы, используемые внеземными организмами, и, таким образом, дает подсказку о том, где можно найти жизнь. Другая область исследований — это экологический след, который экстремофилов оставляет после себя жизнь , биомолекулы или биосигнатуры, такие как химические следы, геологические образования и т. д. Идентификация этих подсказок часто вдохновляет на новые методы биологического поиска и упрощает планирование миссий.

Прошлые проекты

2007

Глубоководный термальный исследователь ( DEPTHX )
Арктическая экспедиция Гаккеля Вентс (АГАВА)
Арктическая марсианская аналог Шпицбергенской экспедиции ( AMASE )
аквариумных исследований Монтерей -Бей Института Устройство обработки проб окружающей среды (ESP)

2008

Экологически не нарушающий подо льдом робот-исследователь Антарктики ( ENDURANCE )
Возвращение образцов аналога арктической марсианской экспедиции на Шпицберген (AMASE)
Оазисы жизни и добиотическая химия: гидротермальные исследования с использованием передовой подводной робототехники
IceBite: шнек и система отбора проб грунтового льда на Марсе ^[5]
ВАЛЬКИРИЯ: Очень глубокий автономный робот-исследователь льда киловаттного класса с лазерным двигателем ^{[ нужна ссылка ]}
Автономные исследования, открытия и отбор проб жизни в экстремальных глубоководных условиях ^{[ нужна ссылка ]}
Глубокое бурение и отбор проб с помощью компактного маломассивного перфоратора Auto Gopher ^{[ нужна ссылка ]}
Исследование микробных сообществ глубоководных гидротермальных источников с использованием процессора проб окружающей среды (ESP)

2011

В число проектов 2011 года вошли: ^{[ нужна ссылка ]}

Марсианский шлейф метана
Планетарный посадочный модуль на озере
Установка для неглубоких скважин для измерения выбросов газовых примесей в Гренландии как аналога метана на Марсе (GETGAMM)
ВАЛЬКИРИЯ: Фаза 2
Роботизированное исследование подземной жизни в пустыне Атакама

Другие проекты

Строматолитовое здание предоставляет важную геологическую информацию об истории микроорганизмов , насчитывающую более миллиарда лет назад. В последние годы ASTEP исследовал, как могли образоваться эти слоистые окаменелости, изучая современные микробные маты , которые оставляют строматолит похожим на своих предков. ^[6]

Программа разработки приборов ASTEP в настоящее время работает над прототипом для обнаружения присутствия ДНК на поверхности Марса. ^[1] Прототип будет копировать любую ДНК, обнаруженную в марсианском льду или реголите, с использованием методов амплификации полимеразной цепной реакции .

Проект IceBite включает в себя испытания для будущих марсианских миссий, где необходимо будет проникнуть сквозь лед. Исследования проводятся в высокогорных антарктических долинах, которые Феникса . по геологическому составу очень напоминают место посадки ^[1] По состоянию на 2009 год ученые успешно завершили первый этап трехлетней миссии, которая заключалась в исследовании региона, установке научных приборов и определении будущих полигонов для испытаний. ^[1]

Команда ученых ASTEP исследует Центр распространения Среднего Каймана , широкий хребет в самой западной части Каймановой впадины. Океаническая жизнь достигает крайностей на глубинах, где давление самое большое, а подводные морские жерла перекачивают горячую и богатую минералами воду в океан. Исследователи проекта считают, что внеземная жизнь может быть похожа на экзотические формы жизни, обнаруженные вблизи этих жерл. Погружной аппарат Nereus был разработан ASTEP для автономного исследования гидротермальных жерловых систем на глубинах Центра распространения Среднего Каймана. ^[3]

Чтобы повысить осведомленность об исследованиях, проводимых под эгидой ASTEP, ученые все чаще используют блоги как способ передачи информации о своих исследованиях, обычно когда они проводят научные исследования в удаленном месте во время наземных полевых испытаний. Ученые также начали связываться с музеями через спутниковую связь, чтобы обсудить астробиологию с общественностью. ^[4] Самый известный блог ведется командой НАСА IceBite, которая ежегодно проводит экспедиции в Антарктиду.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и (Маринова, 2010) http://www.astrobio.net/index.php?option=com_expedition&task=detail&id=3388&type=blog&pid=19
^ «Астробиология НАСА» . НАСА . Проверено 28 января 2022 г.
^ Jump up to: ^а ^б (Немецкий, 2009 г.) http://www.astrobio.net/pressrelease/3287/oases-for-life-on-the-mid-caymen-rise
^ Jump up to: ^а ^б (Биллингс, «АПАут АСТЭП», 2008 г.) «Об АСТЭП» . Архивировано из оригинала 28 мая 2010 г. Проверено 10 марта 2010 г.
^ Расписание конференции ASEP 2010 г.
^ (Ширбер, журнал Astrobiology Magazine , 2010) http://www.astrobio.net/exclusive/3418/first-fossil-makers-in-hot-water

Цитируемые работы

Биллингс, Л. (2008, 01 22). Об АСТЭП. Получено из Astrobiology: https://web.archive.org/web/20100528091403/http://astrobiology.nasa.gov/astep/about/.
Биллингс, Л. (2008, 02 06). Дорожная карта астробиологии НАСА на 2008 год. Получено из Astrobiology: https://web.archive.org/web/20100219093302/http://astrobiology.nasa.gov/roadmap/
Коммодор, Дж. (2010, 02). Руководство для тех, кто предлагает НРА – окончательный вариант. Получено из НАСА: http://www.hq.nasa.gov/office/procurement/nraguidebook/ .
Герман, К. (2009, 10 21). Журнал астробиологии . Получено из книги «Оазисы для жизни на возвышенности Среднего Каймена»: http://www.astrobio.net/pressrelease/3287/oases-for-life-on-the-mid-caymen-rise .
Маринова, М. (2010, 02 01). Журнал астробиологии . Получено из блога IceBite: Прощание с замерзшим миром: http://www.astrobio.net/index.php?option=com_expedition&task=detail&id=3388&type=blog&pid=19.
Питер Доран, ПК (2010). РЕЗУЛЬТАТЫ ASTEP И ДРУГИХ ПОЛЕВЫХ АСТРОБИОЛОГИЧЕСКИХ КАМПАНИИ II.
Ширбер, М. (2010, 01 03). Журнал астробиологии . Получено с сайта First Fossil-Makers in Hot Water: http://www.astrobio.net/exclusive/3418/first-fossil-makers-in-hot-water.
Ширбер, М. (2010, 02 15). Журнал астробиологии . Получено из раздела «Обнаружение наших марсианских собратьев»: http://www.astrobio.net/exclusive/3401/detecting-our-martian-cousins.

[IceBite-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и (Маринова, 2010) http://www.astrobio.net/index.php?option=com_expedition&task=detail&id=3388&type=blog&pid=19

[2] «Астробиология НАСА» . НАСА . Проверено 28 января 2022 г.

[MidCaymen-3] Jump up to: ^а ^б (Немецкий, 2009 г.) http://www.astrobio.net/pressrelease/3287/oases-for-life-on-the-mid-caymen-rise

[About-4] Jump up to: ^а ^б (Биллингс, «АПАут АСТЭП», 2008 г.) «Об АСТЭП» . Архивировано из оригинала 28 мая 2010 г. Проверено 10 марта 2010 г.

[5] Расписание конференции ASEP 2010 г.

[6] (Ширбер, журнал Astrobiology Magazine , 2010) http://www.astrobio.net/exclusive/3418/first-fossil-makers-in-hot-water

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]