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현재 화성 원정대는 붉은 행성 어딘가에 생명이있을 수있는 무질서한 가능성을 높입니다. 그러나 미래의 미션에서 어떻게 찾을 수 있습니까? Carnegie Mellon 과학자들이 개발 한 시스템이 그 해답을 제공 할 수 있습니다.
Carnegie Mellon의 과학자 Alan Wagoner는 이번 주 휴스턴에서 열린 제 36 차 음력 및 행성 과학 컨퍼런스 (3 월 14-18 일)에서 칠레의 아타 카마 사막에서 생명 감지 시스템의 최근 성과를 발표하여 이끼와 세균성 식민지가 자라는 것을 발견했습니다. 이는 로버 기반 자동화 기술이이 혹독한 지역에서 생명을 식별하는 데 처음으로 사용 된 것으로 미래 화성 임무에 배치 될 수있는 기술의 테스트 베드 역할을합니다.
“우리의 생명 감지 시스템은 매우 잘 작동했으며 궁극적으로 로봇이 화성에서 생명체를 찾을 수있게 해줄 수 있습니다.”“Atacama의 생명체”프로젝트 팀 멤버이자 Molecular Biosensor and Imaging Center의 책임자 인 Waggoner는 말합니다. 카네기 멜론의 멜론 과학 대학.
2004 년 8 월부터 10 월 중순까지의“아타 카마에서의 생활”필드 시즌은 원격 과학 팀이 통제하는 로버가 삶을 어떻게 감지 할 수 있는지 이해하는 3 년 프로그램의 두 번째 단계였습니다. . 이 프로젝트는 혹독한 환경에서 기술의 한계를 넓히는 데 중점을 둔 NASA의 지구 탐험 과학 기술 프로그램 (ASTEP)의 일부입니다.
Carnegie Mellon 로봇 연구소의 부교수 인 David Wettergreen은 로버 개발 및 현장 조사를 이끌고 있습니다. NASA Ames Research Center와 SETI Institute의 행성 과학자 인 Nathalie Cabrol은 과학 연구를 이끌고 있습니다.
생명체는 아타 카마 대부분의 지역에서 거의 감지 할 수 없지만 로버의 도구는 기후가 더 습한 해안 지역과 생활에 매우 건조한 지역, 건조한 지역의 두 지역에서 이끼와 박테리아 식민지를 탐지 할 수있었습니다.
“엽록소, DNA 및 단백질에서 매우 명확한 신호를 보았습니다. 로버가 포착 한 표준 이미지에서 생물학적 물질을 시각적으로 확인할 수있었습니다.”라고 Waggoner는 말합니다.
“함께 말하면,이 네 가지 증거는 삶의 강력한 지표입니다. 이제 우리 연구 결과는 실험실에서 확인되고 있습니다. 아타 카마에서 수집 된 샘플을 검사 한 결과 과학자들은 생명이 포함되어 있음을 발견했습니다. 시료의 이끼와 박테리아가 자라고 분석을 기다리고 있습니다.”
Wagoner와 그의 동료들은 크기가 밀리미터에 불과한 희소 한 생명체 형태의 형광 신호를 감지 할 수있는 생명 감지 시스템을 설계했습니다. 로버 아래에 위치한 형광 영상 기는 이끼의 시아 노 박테리아와 같은 엽록소 기반 생활의 신호와 핵산, 단백질, 지질 또는 탄수화물에 결합 할 때만 불이 켜지도록 설계된 염료 세트의 형광 신호를 감지합니다. 모든 생명의 분자.
프로젝트 이미징 과학자 인 Gregory Fisher는“우리는 낮은 수준의 미생물을 탐지하고 바이오 필름 또는 식민지로 통합 된 높은 수준을 시각화 할 수있는 다른 원격 방법을 모릅니다.
“저희 형광등은 로버 그늘에서 일광에서 작동하는 최초의 이미징 시스템입니다. 로버는 태양 에너지를 사용하여 작동하므로 낮 시간 동안 여행해야합니다. 여러 번 우리가 캡처 한 이미지는 희미한 신호 만 드러 낼 수 있습니다. 기존 형광 영상 기의 카메라로 누출되는 햇빛은 신호를 가릴 수 있습니다.”라고 Wagoner는 말합니다.
“이 문제를 피하기 위해, 우리는 빛이 강한 섬광으로 염료를 여기하도록 시스템을 설계했습니다. 이 플래시 동안에 만 카메라가 열리므로 주간 탐사 중에 강력한 형광 신호를 캡처 할 수 있습니다.”프로젝트 관리자 인 Shmuel Weinstein은 말합니다.
임무를 수행하는 동안 피츠버그에있는 원격 과학 팀이 로버의 작전을 지시했습니다. 현장의 지상 팀은 로버가 연구 한 샘플을 수집하여 실험실에서 추가 검사를 위해 다시 가져 왔습니다. 현장에서 일반적인 날에 로버는 원격 운영 과학 팀이 전날 지정한 경로를 따랐습니다. 로버는 선택된 10 x 10 센티미터 패널에서 지질 및 생물학적 데이터의 "매크로 퀼트 (macroscopic quilt)"를 효과적으로 생성하기 위해 상세한 표면 검사를 수행하기 위해 때때로 중단되었습니다. 로버가 한 지역을 떠난 후 지상 팀은 로버가 검사 한 샘플을 수집했습니다.
“현장에서의 로버 결과와 실험실에서의 테스트 결과에 따르면, 로버가 오 탐지를주는 예는 없습니다. 우리가 테스트 한 모든 샘플에는 박테리아가 포함되어 있습니다.”생물학과의 생명 공학 및 환경 프로세스 센터 소장 Edwin Minkley는 말합니다.
Minkley는 샘플에 존재하는 다른 미생물 종을 식별하기 위해 회수 된 박테리아의 유전 적 특성을 결정하기 위해 분석을 수행하고 있습니다. 또한 자외선에 대한 박테리아의 민감도를 테스트하고 있습니다. 한 가지 가설은 박테리아가 사막 환경에서 극단적 인 UV 방사선에 노출되기 때문에 더 큰 UV 저항을 가질 수 있다는 것입니다. Minkley에 따르면,이 특성화는 왜 가장 건조한 지역의 박테리아가 실험실에서 자라면서 붉은 색, 노란색 또는 분홍색으로 착색되는지 설명 할 수 있습니다.
이 프로젝트의 첫 단계는 2003 년에 카네기 멜론에서 개발 된 Hyperion이라는 태양열 로봇이 연구 테스트 베드로 아타 카마로 옮겨 졌을 때 시작되었습니다. 과학자들은 2004 년과 2005 년에 수행 된보다 광범위한 실험에 사용될 로봇에 대한 최적의 설계, 소프트웨어 및 계측을 결정하기 위해 Hyperion으로 실험을 수행했습니다. 2004 년 시즌에 사용 된 로버 Zo?는 그 작업의 결과입니다. . 이 프로젝트의 마지막 해에, 계획은 모든 장비가 장착 된 Zo?가 2 개월 동안 50 킬로미터를 여행 할 때 자율적으로 작동 할 것을 요구합니다.
Cabrol이 이끄는 과학 팀은 NASA의 Ames Research Center 및 Johnson Space Center, SETI Institute, Jet Propulsion Laboratory, Tennessee University of Tennessee, Carnegie Mellon, Universidad Catolica 등의 기관에서 지구와 화성을 모두 연구하는 지질 학자와 생물학 자로 구성되어 있습니다. 델 노르 테 (칠레), 애리조나 대학교, UCLA, 영국 남극 조사 및 국제 행성 과학 연구소 (이탈리아 페스 카라).
Life in Atacama 프로젝트는 NASA에서 Carnegie Mellon의 Robotics Institute에 3 년간 3 백만 달러를 지원합니다. William“Red”Whittaker는 수석 수사관입니다. Wagoner는 NASA와는 별도로 $ 900,000의 보조금을 얻은 생명 감지 기기의 보조 프로젝트를위한 주요 연구자입니다.
원본 출처 : CMU 뉴스 릴리스
