هدف دانشمندان این است که از وجود نمونه‌های مریخی بدون میکروب اطمینان حاصل کند!!

مریخ‌نورد پشتکار در جستجوی نشانه‌هایی از حیات میکروبی باستانی، نمونه‌هایی را جمع‌آوری می‌کند که تلاش ناسا برای کشف قابلیت سکونت در گذشته مریخ را پیش می‌برد. این نمونه‌ها قرار است زودتر از سال 2031 به عنوان بخشی از کمپین بازگشت نمونه مریخ، به زمین بازگردند که توسط ناسا و آژانس فضایی اروپا برنامه‌ریزی شده است. قبل از اینکه مریخ نورد به فضا برود، ناسا و مهندسان آن سخت تلاش کردند تا از آلوده شدن مریخ توسط میکروبهای زمینی جلوگیری کنند. اکنون، قبل از بازگشت نمونه‌های جمع‌آوری‌شده توسط مریخ‌نورد به زمین، دانشگاه آتلانتیک فلوریدا به ناسا در طراحی پروتکل‌هایی برای ایمن‌‌سازی مواد مریخ و حفاظت از بیوسفر ما کمک می‌کند.

گرگ فیلدز، دکترا، مدیر اجرایی مؤسسه مداخله در سلامت انسان و بیماری (I-HEALTH) و استاد گروه شیمی و بیوشیمی در کالج علوم چارلز ای. اشمیت، با همکاری تیمی از دانشمندان برای اطمینان از بازگشت «بدون میکروب» نمونه‌های مریخی ظرف نمونه با لایه‌های حفاظتی متعدد به مدار مریخ پرتاب می‌شود و توسط یک فضاپیما جمع‌آوری می‌شود که آن را در یک ظرف مهر و موم شده بسته‌بندی می‌کند، مهر و موم را استریل می‌کند و سپس آن ظرف را در یک ظرف مهر و موم شده دیگر بسته‌بندی می‌کند.

فیلدز، یک متخصص برجسته در شیمی و بیوشیمی برای همکاری با محققانی از آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا مستقر در کالیفرنیا، آزمایشگاه‌های نلسون مستقر در یوتا، و جانسون و جانسون مستقر در نیوجرسی دعوت شد. این گروه تحقیقاتی نه تنها به باکتری‌های مقاوم در برابر حرارت، بلکه پروتئین‌های فردی که روی زمین می‌توانند به عنوان عوامل عفونی عمل کنند (مانند انسفالوپاتی اسفنجی شکل گاو یا بیماری جنون گاوی) پرداخته است. این مولکول‌های زیستی برای آزمایش به عنوان نماینده ساده‌ترین و سخت‌ترین عوامل عفونی شناخته شده انتخاب شدند. فیلدز در حال ارائه فناوری‌های تکمیلی برای ارزیابی اهداف مبتنی بر پروتئین از آزمایشگاه خود در پردیس جان دی. مک آرتور FAU در مشتری است.

فیلدز گفت: «برنامه ما این است که اطمینان حاصل کنیم که وقتی نمونه‌ها به زمین بازمی‌گردند، مواد بالقوه خطرناک مریخ‌نورد به طور کامل محفوظ است یا استریل می‌شود. علاوه بر این، ضروری است که نمونه‌های به‌دست‌آمده توسط مریخ‌نورد هنگام بازگشت به زمین در یک محیط فوق‌العاده تمیز نگهداری شوند. به این ترتیب، دانشمندان خواهند دانست که هر گونه کشف احتمالی حیات باستانی در واقع از سیاره سرخ سرچشمه گرفته است. “

مریخ‌نورد به اندازه یک خودرو در دهانه جرزو فرود آمد، حوضه‌ای به وسعت 28 مایل که در نیمکره شمالی سیاره قرار دارد. کارشناسان بر این باورند که حدود 3.5 بیلیون سال پیش، رودخانه‌ای به اندازه دریاچه تاهو که در مرز کالیفرنیا و نوادا قرار دارد، در این منطقه جریان داشت. به گفته ناسا، این یکی از بهترین مکانها برای جستجوی نشانه‌های حیات میکروبی است، زیرا رودخانه باستانی می‌توانست مولکول‌های آلی را جمع آوری و حفظ کند.

در حالی که کاوشگر، نمونه‌هایی از مواد سنگی را جمع‌آوری می‌کند که تا 30 مورد از آنها ممکن است بازگردانده شود. مریخ‌نورد مجهز به هفت ابزار، 25 دوربین – بیشترین دوربینی است که تاکنون در اعماق فضا استفاده شده است – و حتی یک هلیکوپتر به اندازه یک جعبه دستمال کاغذی برای گرفتن تصاویر هوایی می‌باشد. این مریخ‌نورد از یک مته دوار ضربه‌ای و یک مغزه توخالی برای سوراخ کردن سنگ‌ها و جمع‌آوری نمونه‌هایی استفاده می‌کند که کمی ضخیم‌تر از مداد هستند. این سیستم نمونه‌برداری در انتهای بازوی رباتیک مریخ‌نورد به طول 7 فوت قرار دارد. این ابزارهای پیشرفته در حال جمع‌آوری اطلاعات در مورد زمین‌شناسی مریخ، شرایط محیطی، جو و نشانه‌های زیستی احتمالی هستند که می‌تواند به عنوان مدرکی برای زندگی گذشته یا حال استفاده شود.

فیلدز می‌گوید: “بیشتر پروتئین‌هایی که ما به آنها فکر می‌کنیم آشکارا در بدن ما بسیار مفید هستند. با این حال، پروتئین‌های بسیار خاصی وجود دارند که به شیوه‌ای پاتولوژیک رفتار می‌کنند که به بروز بیماری کمک می‌کند، به عنوان مثال، بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون.”

طرح کلی غیرفعال کردن یا محصور کردن ذرات فعال زیستی بالقوه خطرناک با گرم کردن و آب بندی لوله‌های نمونه در ظرف چندلایه‌ای است که به زمین باز می‌گردند. با این حال، دمای ایده‌آل و مدت زمان انجام کار هنوز در حال تعیین است. برای پی بردن به این موضوع، آزمایشگاه‌های شریک نمونه‌های عملیات حرارتی یک پروتئین معمولی به نام آلبومین سرم گاوی و همچنین پروتئین پریون مدل را به فیلدز ارسال می‌کنند.

این تیم تقریباً جداسازی کامل پروتئین را هدف قرار داده است (بیش از اندازه کافی برای غیرفعال کردن آن). آزمایشگاه فیلدز از ترکیبی از تکنیک‌های تحلیلی مانند طیف‌سنجی جرمی و کروماتوگرافی مایع استفاده می‌کند تا ببیند چه مقدار از نمونه پروتئین تجزیه شده است. او تاکنون پروتئین تیمار شده را در دمای 350 و 450 درجه سانتیگراد (662 و 842 درجه فارنهایت) آزمایش کرده است. ما آلبومین سرم گاوی را در دمای 350 درجه آزمایش کردیم که عملکرد بسیار خوبی در تجزیه شدن دارد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Scientist aims to ensure ‘microbe-free’ Mars samples

by Gisele Galoustian, Florida Atlantic University JANUARY 7, 2022

https://phys.org/news/2022-01-scientist-aims-microbe-free-mars-samples.html