Pendant longtemps, l'idée de trouver la vie sur d'autres mondes n'était qu'un rêve de science-fiction. Mais à notre époque moderne, la recherche de la vie devient rapidement une entreprise pratique. Maintenant, certains esprits de la NASA se tournent vers la recherche de la vie dans d'autres mondes et trouvent comment rechercher plus efficacement. Leur approche est centrée sur deux choses: les nano-satellites et la microfluidique.
La vie est évidente sur Terre. Mais c'est une autre histoire pour les autres mondes de notre système solaire. Mars est notre principale cible en ce moment, avec le travail que fait MSL Curiosity. Mais Curiosity enquête sur Mars pour savoir si les conditions sur cette planète ont jamais été favorables à la vie. Une possibilité plus excitante consiste à trouver la vie existante dans un autre monde: c'est-à-dire la vie qui existe en ce moment.
Lors de l'atelier Planetary Science Vision 2050, des experts en sciences planétaires et disciplines connexes se sont réunis pour présenter des idées sur les 50 prochaines années d'exploration dans le système solaire. Une équipe dirigée par Richard Quinn au NASA Ames Research Center (ARC) a présenté ses idées sur la recherche de la vie existante au cours des prochaines décennies.
Leur travail est basé sur l'enquête décennale «Vision et voyages pour la science planétaire dans la décennie 2013-2022». Cette source confirme ce que la plupart d'entre nous savent déjà: que notre recherche de vie devrait être concentrée sur Mars et les soi-disant «mondes océaniques» de notre système solaire comme Encelade et Europa. La question est, à quoi ressemblera cette recherche?
Quinn et son équipe ont décrit deux technologies sur lesquelles nous pourrions centrer notre recherche.
Un nanosatellite est classé comme quelque chose d'une masse comprise entre 1 et 10 kg. Ils offrent plusieurs avantages par rapport aux modèles plus grands.
Tout d'abord, leur petite masse maintient le coût de leur lancement très bas. Dans de nombreux cas, les nanosatellites peuvent être accrochées au lancement d'une charge utile plus importante, simplement pour utiliser toute capacité excédentaire. Les nanosatellites peuvent être fabriquées à moindre coût, et plusieurs d'entre eux peuvent être conçus et construits de la même manière. Cela permettrait d'envoyer une flotte de nanosatellites vers la même destination.
La plupart des discussions sur la recherche de la vie tournent autour des gros bateaux ou des atterrisseurs qui atterrissent au même endroit et ont une mobilité limitée. Les rovers de Mars font un excellent travail, mais ils ne peuvent enquêter que sur des emplacements très spécifiques. D'une certaine manière, cela crée une sorte d'erreur d'échantillonnage. Il est difficile de généraliser sur les conditions de vie dans d'autres mondes lorsque nous n'avons échantillonné qu'une petite poignée de lieux.
Sur Terre, la vie est partout. Mais la Terre abrite également des extrémophiles, des organismes qui n'existent que dans des endroits extrêmes et difficiles d'accès. Pensez aux évents thermiques au fond de l'océan ou aux grottes sombres et profondes. Si c'est le genre de vie qui existe sur les mondes cibles de notre système solaire, il y a de fortes chances que nous devions échantillonner de nombreux endroits avant de les trouver. C'est quelque chose qui dépasse les capacités de nos rovers. Les nanosatellites pourraient faire partie de la solution. Une flotte d'entre eux enquêtant sur un monde comme Encelade ou Europa pourrait accélérer notre recherche de la vie existante.
La NASA a conçu et construit des nanosatellites pour effectuer une variété de tâches, comme effectuer des expériences de biologie et tester des technologies avancées de propulsion et de communication. En 2010, ils ont déployé avec succès un nanosatellite à partir d'un microsatellite plus grand. Si vous développez cette idée, vous pouvez voir comment une petite flotte de nanosatellites pourrait être déployée dans un autre monde, après y être arrivée sur un autre plus gros vaisseau.
La microfluidique traite des systèmes qui manipulent de très petites quantités de fluide, généralement à l'échelle submillimétrique. L'idée est de construire des micropuces qui gèrent de très petites tailles d'échantillons et de les tester in situ. La NASA a travaillé avec la microfluidique pour essayer de développer des moyens de surveiller la santé des astronautes lors de longs voyages dans l'espace, où il n'y a pas d'accès à un laboratoire. On peut fabriquer des puces microfluidiques qui n'ont qu'une ou deux fonctions, et ne produisent qu'un ou deux résultats.
En termes de recherche de la vie existante dans notre système solaire, la microfluidique est un complément naturel aux nanosatellites. Remplacez les capacités de diagnostic médical d'une puce microfluidique par un diagnostic de biomarqueur, et vous disposez d'un petit appareil qui peut être monté sur un petit satellite. Étant donné que les puces microfluidiques fonctionnelles peuvent être aussi petites que des microprocesseurs, plusieurs d'entre elles peuvent être montées.
"Les contraintes techniques limiteront inévitablement les missions robotiques qui recherchent des preuves de vie à quelques expériences sélectionnées." - Richard.C.Quinn, et. Al.
Lorsqu'elle est combinée avec des nanosatellites, la microfluidique offre la possibilité de répéter encore et encore les mêmes quelques tests de durée de vie à plusieurs endroits. C'est évidemment très attractif pour la recherche de la vie. L'équipe derrière l'idée souligne que leur approche impliquerait la recherche de blocs de construction simples, les biomolécules complexes impliquées dans la biochimie de base, ainsi que les structures dont la vie cellulaire a besoin pour exister. La réalisation de ces tests dans plusieurs endroits serait une aubaine dans la recherche.
Certaines technologies de recherche microfluidique de la vie ont déjà été développées. L'équipe souligne que plusieurs d'entre eux ont déjà eu des démonstrations réussies dans des missions de micro-gravité comme le GeneSat, le PharmaSat et le SporeSat.
«La combinaison de systèmes microfluidiques avec des capteurs chimiques et biochimiques et des réseaux de capteurs offre certaines des approches les plus prometteuses pour la détection de la durée de vie en utilisant des plates-formes à faible charge utile.» - Richard.C.Quinn, et. Al.
Nous sommes loin d'une mission en Europe ou Encelade. Mais cet article portait sur la vision future de la recherche de la vie existante. Il n’est jamais trop tôt pour commencer à y penser.
Il existe des obstacles évidents à l'utilisation de nanosatellites pour rechercher la vie sur Enceladus ou Europa. Ces mondes sont gelés, et ce sont les océans sous ces épaisses calottes glaciaires que nous devons étudier. D'une manière ou d'une autre, nos minuscules nanosatellites devraient traverser cette glace.
De plus, les nanosatellites que nous avons maintenant ne sont que cela: des satellites. Ils sont conçus pour être en orbite autour d'un corps. Comment pourraient-ils être transformés en minuscules explorateurs submersibles océaniques?
Il ne fait aucun doute que quelqu'un, quelque part à la NASA, y pense déjà.
La vision globale d'une flotte de petites embarcations, chacune ayant la capacité de répéter des expériences de base à la recherche de la vie à plusieurs endroits, est bonne. Quant à savoir comment cela se passera, nous devrons attendre et voir.
