I ricercatori dell'Università di Berna hanno sviluppato lo strumento ORIGIN altamente sensibile, che può fornire la prova delle più piccole quantità di tracce di vita, per future missioni spaziali. Le agenzie spaziali come la NASA hanno già espresso interesse a testare ORIGIN per missioni future. Lo strumento può essere utilizzato in missioni sulle lune ghiacciate di Europa (Giove) ed Encelado (Saturno), Per esempio.

La domanda se la vita esiste oltre la Terra è una delle domande più fondamentali dell'umanità. Future missioni della NASA, Per esempio, mirare ad esaminare le lune ghiacciate di Giove e Saturno, che potrebbe potenzialmente ospitare la vita negli oceani liquidi sotto lo spesso strato di ghiaccio, per terra. Dimostrare tracce di vita oltre la Terra è estremamente impegnativo, però. Occorrono strumenti altamente sensibili che effettuino misurazioni a terra con il maggior grado di autonomia possibile e con un'elevata precisione, a milioni di chilometri dalla Terra e quindi senza il supporto diretto dell'umanità.

Un gruppo internazionale di ricercatori sotto la guida di Andreas Riedo e Niels Ligterink dell'Università di Berna ha ora sviluppato ORIGIN, uno spettrometro di massa in grado di rilevare e identificare le più piccole quantità di tali tracce di vita. Descrivono lo strumento in un articolo di recente pubblicazione sulla rivista specializzata Rapporti scientifici sulla natura . Niels Ligterink del Center for Space and Habitability (CSH) è l'autore principale dello studio internazionale, e il coautore Andreas Riedo dell'Istituto di fisica dell'Università di Berna ha sviluppato lo strumento nei laboratori della divisione di ricerca spaziale e scienze planetarie dell'Istituto di fisica. Diverse agenzie spaziali internazionali, in particolare la NASA, hanno già espresso interesse a testare ORIGIN per future missioni.

Nuovo strumento richiesto

Dalla prima missione su Marte Viking negli anni '70, l'umanità ha cercato tracce di vita su Marte utilizzando strumenti altamente specializzati installati su piattaforme di atterraggio e rover. Nei suoi primi anni, Marte era simile alla Terra, aveva un'atmosfera densa e persino acqua liquida. Però, come spiega Niels Ligterink, Marte ha perso la sua atmosfera protettiva nel corso del tempo:"Di conseguenza, la superficie di Marte è soggetta a un'elevata radiazione solare e cosmica che rende impossibile la vita sulla superficie." Il rover Curiosity della NASA sta attualmente esaminando Marte in dettaglio, ma senza indicazioni concrete di tracce di vita fino ad oggi.

Dalla scoperta da parte delle missioni Cassini e Galileo degli oceani globali sotto chilometri di strati di ghiaccio sulla luna di Giove Europa e sulla luna di Saturno Encelado, questi due corpi sono diventati sempre più il fulcro della ricerca di vita extraterrestre per i ricercatori. Secondo le attuali conoscenze, gli oceani hanno tutte le proprietà che non sono solo necessarie per il verificarsi della vita, ma anche che forniscono ambienti in cui la vita può esistere a lungo termine. La NASA prevede quindi di sbarcare una missione sulla luna di Giove Europa intorno al 2030 e di effettuare misurazioni a terra. L'obiettivo:Identificazione della vita. Il coautore Prof. Dr. Peter Wurz dell'Istituto di fisica dell'Università di Berna afferma:"I concetti che sono stati sviluppati appositamente per Marte non possono essere semplicemente applicati ad altri corpi del nostro sistema solare perché sono molto diversi. Devono essere progettati e utilizzati nuovi strumenti con maggiore sensibilità e sistemi di analisi più semplici e robusti".

Sensibilità di misurazione senza precedenti per la prova della vita nello spazio

ORIGIN è uno di questi nuovi strumenti che supera di gran lunga i precedenti strumenti spaziali in termini di sensibilità di misurazione. Diverse agenzie spaziali internazionali hanno espresso grande interesse per lo strumento per future missioni. dice Andreas Riedo. "La NASA ci ha invitato a partecipare e testare il nostro strumento nell'Artico. L'Artico è l'ambiente di prova ottimale nel contesto della missione EUROPA LANDER, che dovrebbe iniziare nel 2025, che ci permetterà di dimostrare le prestazioni di ORIGIN."

Gli amminoacidi sono componenti chiave della vita come la conosciamo sulla Terra. Prova contemporanea di alcuni amminoacidi su superfici extraterrestri, come quelli di Europa, consentono di trarre conclusioni sulla vita possibile. Il principio di misurazione sviluppato dai ricercatori con sede a Berna è semplice. Ligterink spiega, "Gli impulsi laser sono diretti alla superficie da esaminare. Nel processo, si staccano piccole quantità di materiale, la cui composizione chimica viene analizzata da ORIGIN in una seconda fase." Andreas Riedo aggiunge, "L'aspetto interessante della nostra tecnologia è che nessuna complicata tecnica di preparazione del campione, che potrebbero potenzialmente influenzare il risultato, sono necessarie. Questo è stato uno dei maggiori problemi su Marte fino ad ora, " afferma Riedo. Gli amminoacidi che sono stati analizzati fino ad oggi con ORIGIN hanno una specifica impronta chimica che consente di identificarli direttamente. Ligterink spiega, "Ad essere onesti, non ci aspettavamo che le nostre prime misurazioni sarebbero già state in grado di identificare gli amminoacidi".

La scoperta di tracce di vita passata o presente sui corpi del nostro sistema solare oltre la Terra è di grande importanza per una migliore comprensione dell'esistenza della vita nell'universo e della sua genesi. Riedo conclude, "La nostra nuova tecnologia di misurazione è un vero miglioramento rispetto agli strumenti attualmente utilizzati nelle missioni spaziali. Se saremo portati con noi in una missione futura, potremmo essere in grado di rispondere a una delle domande fondamentali dell'umanità con ORIGIN:c'è vita nello spazio?"