Zo ?, en autonom solenergi-drevet rover. Billedkredit: NASA Klik for større billede
Carnegie Mellon University-forskere og deres kolleger fra NASAs Ames Research Center, universiteterne i Tennessee, Arizona og Iowa samt chilenske forskere ved Universidad Catolica del Norte (Antofagasta) forbereder sig på den sidste fase af et treårigt projekt til at udvikle et prototype robotastrobiolog, en robot, der kan udforske og studere livet i den tørreste ørken på Jorden.
Holdet vil styre og overvåge Zo ?, en autonom solenergidrevet rover udviklet i Carnegie Mellon, når det kører 180 kilometer i Chiles Atacama-ørken. Zo? er udstyret med videnskabelige instrumenter til at søge og identificere mikroorganismer og til at karakterisere deres levesteder. Den vil bruge dem, da den udforsker tre forskellige regioner i ørkenen under sit to-måneders ophold, der løber fra 22. august til 22. oktober.
Resultaterne af denne ekspedition i sidste ende kan gøre det muligt for fremtidige robotter at søge liv på Mars, såvel som muliggøre opdagelsen af ny information om distributionen af livet på Jorden.
Search-for-life-projektet blev påbegyndt i 2003 under NASAs Astrobiology Science and Technology Program for Exploring Planets, eller ASTEP, der koncentrerer sig om at skubbe grænserne for teknologi til at studere livet i barske miljøer.
Zo? S evner repræsenterer kulminationen på tre års arbejde med at bestemme det optimale design, software og instrumentering til en robot, der autonomt kan undersøge forskellige levesteder. I feltsæsonen 2004, Zo? overskred forskernes forventninger, da den rejste 55 kilometer autonomt og opdagede levende organismer ved hjælp af dens ombordværende fluorescensimager (FI) for at lokalisere klorofyll og andre organiske molekyler.
”Vores mål med denne endelige undersøgelse er at udvikle en metode til at skabe et realtids 3D-topografisk 'kort' over livet på mikroskopisk niveau,” sagde Nathalie Cabrol, en planetvidenskabsmand ved NASA Ames og SETI Institute, der leder videnskaben undersøgelsesaspekter af projektet. ”Dette kort kunne til sidst integreres med satellitdata for at skabe et hidtil uset værktøj til undersøgelser af store miljøaktiviteter på livet i specifikke områder. Dette koncept kan anvendes til planetarisk forskning og også på Jorden for at udforske andre ekstreme miljøer. ”
”Dette er første gang, at en robot leder efter livet,” sagde Carnegie Mellon, lektor for forskning, David Wettergreen, der leder projektet. ”Vi har arbejdet med rovers og individuelle instrumenter før, men Zo? er et komplet system til livssøgning. Vi arbejder for fuld autonomi af hver dags aktiviteter, herunder planlægningstid og ressourceforbrug, kontrol af instrumentinstallation og navigation mellem studieområder.
”Sidste år lærte vi, at Fluorescence Imager kan detektere organismer i dette miljø. I år kan vi se, hvor tæt et område er befolket med organismer og kortlægge deres distribution. Vi agter at få robotten til at foretage så mange som 100 observationer og gøre fremskridt i proceduremæssige udviklinger, som hvordan man skal beslutte, hvor man skal udforske. ”
Zo? besøger en tåget kystregion, den tørre andinske altiplano og et område i ørkenens tørre indre, der ikke modtager nogen nedbør i årtier ad gangen. På disse steder vil roverens aktiviteter fjernstyres fra et operationscenter i Pittsburgh, hvor forskerne vil karakterisere miljøet, søge et klart bevis på livet og kortlægge fordelingen af forskellige levesteder. I løbet af sidste års mission udførte holdet eksperimenter ved hjælp af en billedmager, der var i stand til at opdage fluorescens i et område under rover. FI registrerer signaler fra to fluorescerende farvestoffer, der markerer kulhydrater og proteiner? såvel som den naturlige fluorescens af klorofyl. FI, udviklet af Alan Wagoner, direktør for universitetets Molecular Biosensor and Imaging Center (MBIC), blev ikke fuldt automatiseret sidste år. Forskere måtte følge rover og sprøjte farvestoffer på prøveområdet. I år, Zo? kan sprøjte en blanding af farvestoffer til DNA, protein, lipid og kulhydrater uden menneskelig indgriben.
Livet i Atacama-projektet finansieres med en $ 3 millioner $ treårig bevilgning fra NASA til Carnegie Mellon's Robotics Institute i School of Computer Science. De samarbejder med MBIC-forskere, der modtog et særskilt 900.000 dollar NASA-tilskud til at udvikle lysstofrørstoffer og automatiserede mikroskoper for at lokalisere forskellige livsformer.
Videnskabsteamet bruger EventScope, en fjernoplevelsesbrowser udviklet af forskere ved STUDIO til Creative Enquiry i Carnegie Mellons College of Fine Arts, til at guide Zo ?. Det gør det muligt for forskere og offentligheden at opleve Atacama-miljøet gennem roverens ”øjne” og forskellige sensorer. Under feltundersøgelsen vil forskere interagere med Zo? i et videnskabsoperations kontrolrum på Remote Experience and Learning Lab i Pittsburgh. Forskere fra NASA, Jet Propulsion Laboratory, University of Tennessee, University of Arizona, British Antarctic Survey og European Space Agency vil deltage.
For mere information, billeder og feltrapporter fra Atacama, se: www.frc.ri.cmu.edu/atacama.
Original kilde: Carnegie Mellon News Release
