Các nhà nghiên cứu tại Đại học Canada McG McGill đã lần đầu tiên chỉ ra cách sử dụng công nghệ hiện có để phát hiện trực tiếp sự sống trên Sao Hỏa và các hành tinh khác. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành các thử nghiệm ở Canada, Bắc cực cao, tương tự như điều kiện sao Hỏa. Họ đã chỉ ra làm thế nào các dụng cụ năng lượng thấp, chi phí thấp, năng lượng thấp có thể phát hiện và giải trình tự các vi sinh vật ngoài hành tinh. Họ đã trình bày kết quả của họ trên tạp chí Frontiers in Microbiology.
Lấy mẫu trở lại phòng thí nghiệm để kiểm tra là một quá trình tốn thời gian ở đây trên Trái đất. Thêm vào những khó khăn trong việc trả lại các mẫu từ Sao Hỏa, hoặc từ Ganymede hoặc các thế giới khác trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, và việc tìm kiếm sự sống trông giống như một nhiệm vụ khó khăn. Nhưng việc tìm kiếm sự sống ở những nơi khác trong Hệ Mặt trời của chúng ta là một mục tiêu chính của khoa học vũ trụ ngày nay. Nhóm nghiên cứu tại McGill muốn chỉ ra rằng, về mặt khái niệm, ít nhất, các mẫu có thể được kiểm tra, giải trình tự và được trồng tại chỗ trên Sao Hỏa hoặc các địa điểm khác. Và có vẻ như họ đã thành công.
Các nhiệm vụ gần đây và hiện tại đến Sao Hỏa đã nghiên cứu sự phù hợp của Sao Hỏa đối với sự sống. Nhưng họ không có khả năng tự tìm kiếm sự sống. Lần cuối cùng một nhiệm vụ trên sao Hỏa được thiết kế để trực tiếp tìm kiếm sự sống là vào năm 1970, khi NASA Viking Viking 1 và 2 nhiệm vụ hạ cánh trên bề mặt. Không có sự sống được phát hiện, nhưng nhiều thập kỷ sau mọi người vẫn tranh luận về kết quả của những nhiệm vụ đó.
Nhưng sao Hỏa đang nóng lên, nói theo nghĩa bóng và sự tinh vi của các nhiệm vụ đối với Sao Hỏa không ngừng tăng lên. Với các nhiệm vụ phi hành đoàn tới Sao Hỏa là một thực tế có khả năng trong tương lai không xa, nhóm nghiên cứu tại McGill đang hướng tới việc phát triển các công cụ để tìm kiếm sự sống ở đó. Và họ tập trung vào công nghệ thu nhỏ, tiết kiệm, năng lượng thấp. Phần lớn công nghệ hiện tại quá lớn hoặc đòi hỏi phải hữu ích trong các nhiệm vụ lên Sao Hỏa hoặc đến những nơi như Enceladus hoặc Europa, cả hai điểm đến trong tương lai trong Tìm kiếm sự sống.
Cho đến nay, các thiết bị này vẫn có khối lượng cao, kích thước lớn và có yêu cầu năng lượng cao. Những công cụ như vậy hoàn toàn không được sử dụng cho các nhiệm vụ đến các địa điểm như Europa hoặc Enceladus mà các gói tàu đổ bộ có khả năng bị hạn chế chặt chẽ.
Nhóm các nhà nghiên cứu từ McGill, bao gồm Giáo sư Lyle Whyte và Tiến sĩ Jacqueline Goordial, đã phát triển cái mà họ gọi là 'Nền tảng phát hiện sự sống (LDP).' Nền tảng này là mô-đun, do đó các công cụ khác nhau có thể được hoán đổi tùy theo nhiệm vụ yêu cầu, hoặc như các công cụ tốt hơn được phát triển. Như hiện tại, Nền tảng phát hiện sự sống có thể nuôi cấy vi sinh vật từ các mẫu đất, đánh giá hoạt động của vi sinh vật và trình tự DNA và RNA.
Đã có sẵn các công cụ có thể làm những gì LDP có thể làm, nhưng chúng rất cồng kềnh và cần nhiều năng lượng hơn để hoạt động. Chúng thích hợp cho các nhiệm vụ đến các điểm đến xa như Enceladus hoặc Europa, nơi các đại dương dưới bề mặt có thể chứa chấp sự sống. Như các tác giả cho biết trong nghiên cứu của họ, Đến nay, các nhạc cụ này vẫn có khối lượng lớn, kích thước lớn và có yêu cầu năng lượng cao. Những công cụ như vậy hoàn toàn không được sử dụng cho các nhiệm vụ đến các địa điểm như Europa hoặc Enceladus mà các gói tàu đổ bộ có khả năng bị hạn chế chặt chẽ.
Một phần quan trọng của hệ thống là trình tự sắp xếp DNA di động thu nhỏ được gọi là Oxford Nanopore MiniON. Nhóm các nhà nghiên cứu đứng sau nghiên cứu này đã có thể lần đầu tiên cho thấy MiniON có thể kiểm tra các mẫu trong môi trường khắc nghiệt và xa xôi. Họ cũng chỉ ra rằng khi kết hợp với các dụng cụ khác, nó có thể phát hiện sự sống của vi khuẩn hoạt động. Các nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập các vi khuẩn cực trị, phát hiện hoạt động của vi sinh vật và giải trình tự DNA. Thực sự rất ấn tượng.
Đây là những ngày đầu cho Nền tảng phát hiện sự sống. Hệ thống yêu cầu vận hành thực hành trong các thử nghiệm này. Nhưng nó cho thấy bằng chứng về khái niệm, một giai đoạn quan trọng trong bất kỳ sự phát triển công nghệ. Tiến sĩ Con người được yêu cầu thực hiện nhiều thử nghiệm trong nghiên cứu này, trong khi các nhiệm vụ phát hiện sự sống trên các hành tinh khác sẽ cần phải là robot, tiến sĩ Goordial nói.
Con người đã được yêu cầu thực hiện nhiều thử nghiệm trong nghiên cứu này, trong khi các nhiệm vụ phát hiện sự sống trên các hành tinh khác sẽ cần phải là robot. - Tiến sĩ J. Goordial
Hệ thống như hiện tại rất hữu ích ở đây trên Trái đất. Những điều tương tự cho phép nó tìm kiếm và sắp xếp các vi sinh vật trên các thế giới khác làm cho nó phù hợp cho cùng một nhiệm vụ ở đây trên Trái đất. Tiến sĩ Goordial cho biết, các loại phân tích được thực hiện bởi nền tảng của chúng tôi thường được thực hiện trong phòng thí nghiệm, sau khi vận chuyển các mẫu trở lại từ hiện trường. Điều này làm cho hệ thống mong muốn nghiên cứu dịch bệnh ở vùng sâu vùng xa hoặc trong điều kiện thay đổi nhanh chóng trong đó việc vận chuyển mẫu đến các phòng thí nghiệm ở xa có thể gặp vấn đề.
Đây là những khoảng thời gian rất thú vị trong Tìm kiếm sự sống trong Hệ mặt trời của chúng ta. Nếu, hoặc khi nào, chúng ta khám phá cuộc sống của vi sinh vật trên Sao Hỏa, Europa, Enceladus hoặc một số thế giới khác, nó có thể sẽ được thực hiện bằng robot, sử dụng thiết bị tương tự LDP.
