Zo ?, een autonome rover op zonne-energie. Afbeelding tegoed: NASA Klik om te vergroten
Onderzoekers van Carnegie Mellon University en hun collega's van NASA's Ames Research Center, de universiteiten van Tennessee, Arizona en Iowa, evenals Chileense onderzoekers van de Universidad Catolica del Norte (Antofagasta) bereiden zich voor op de laatste fase van een driejarig project om een prototype robotastrobioloog, een robot die het leven in de droogste woestijn op aarde kan verkennen en bestuderen.
Het team zal Zo? Leiden, een autonome, op zonne-energie aangedreven rover die is ontwikkeld in Carnegie Mellon en 180 kilometer aflegt in de Atacama-woestijn in Chili. Zo? is uitgerust met wetenschappelijke instrumenten om micro-organismen te zoeken en te identificeren en hun leefgebieden te karakteriseren. Het zal ze gebruiken terwijl het drie verschillende regio's van de woestijn verkent tijdens zijn verblijf van twee maanden, dat loopt van 22 augustus tot 22 oktober.
De resultaten van deze expeditie kunnen toekomstige robots uiteindelijk in staat stellen om leven op Mars te zoeken, evenals het ontdekken van nieuwe informatie over de verspreiding van leven op aarde.
Het zoek-voor-het-leven-project is in 2003 begonnen in het kader van NASA's Astrobiology Science and Technology Program for Exploring Planets, of ASTEP, dat zich richt op het verleggen van de grenzen van technologie om het leven in ruwe omgevingen te bestuderen.
De capaciteiten van Zo? Vertegenwoordigen het hoogtepunt van drie jaar werk om het optimale ontwerp, software en instrumentatie te bepalen voor een robot die autonoom verschillende habitats kan onderzoeken. Tijdens het veldseizoen 2004, Zo? overtrof de verwachtingen van wetenschappers toen het autonoom 55 kilometer aflegde en levende organismen detecteerde met behulp van de ingebouwde Fluorescence Imager (FI) om chlorofyl en andere organische moleculen te lokaliseren.
"Ons doel met dit laatste onderzoek is om een methode te ontwikkelen om een real-time, 3D-topografische 'kaart' van het leven op microscopisch niveau te maken", zegt Nathalie Cabrol, planetair wetenschapper bij NASA Ames en het SETI-instituut, hoofd van de wetenschap onderzoeksaspecten van het project. “Deze kaart zou uiteindelijk kunnen worden geïntegreerd met satellietgegevens om een ongekend hulpmiddel te creëren voor studies van grootschalige milieuactiviteiten over het leven in specifieke gebieden. Dit concept kan worden toegepast op planetair onderzoek en ook op aarde om andere extreme omgevingen te verkennen. ”
"Dit is de eerste keer dat een robot op zoek is naar leven", zegt Carnegie Mellon, universitair hoofddocent David Wettergreen, die het project leidt. 'We hebben eerder met rovers en individuele instrumenten gewerkt, maar Zo? is een compleet systeem voor het zoeken naar leven. We werken aan volledige autonomie van de dagelijkse activiteiten, inclusief het plannen van tijd en middelengebruik, controle over de inzet van instrumenten en navigatie tussen studiegebieden.
“Vorig jaar leerden we dat de Fluorescence Imager organismen in deze omgeving kan detecteren. Dit jaar zullen we kunnen zien hoe dicht een gebied is gevuld met organismen en hun verspreiding in kaart kunnen brengen. We zijn van plan om de robot maar liefst 100 waarnemingen te laten doen en vooruitgang te boeken in procedurele ontwikkelingen, zoals hoe te beslissen waar te verkennen. ”
Zo? bezoekt een mistig kustgebied, de droge Andes-altiplano en een gebied in het dorre binnenland van de woestijn dat decennialang geen neerslag ontvangt. Op deze locaties zullen de activiteiten van de rover op afstand worden geleid vanuit een operatiecentrum in Pittsburgh, waar de onderzoekers de omgeving zullen karakteriseren, een duidelijk bewijs van leven zoeken en de verspreiding van verschillende habitats in kaart brengen. Tijdens de missie van vorig jaar voerde het team experimenten uit met een imager die fluorescentie kon detecteren in een gebied onder de rover. De FI detecteert signalen van twee fluorescerende kleurstoffen die koolhydraten en eiwitten markeren? evenals de natuurlijke fluorescentie van chlorofyl. De FI, ontwikkeld door Alan Wagoner, directeur van het Molecular Biosensor and Imaging Center (MBIC) van de universiteit, was vorig jaar niet volledig geautomatiseerd. Wetenschappers moesten de rover volgen en kleurstoffen op het monstergebied spuiten. Dit jaar, Zo? kan zonder menselijke tussenkomst een mengsel van kleurstoffen voor DNA, eiwitten, lipiden en koolhydraten spuiten.
Het Life in the Atacama-project wordt gefinancierd met een driejarige subsidie van $ 3 miljoen van NASA aan het Robotics Institute van Carnegie Mellon in de School of Computer Science. Ze werken samen met MBIC-wetenschappers, die een afzonderlijke NASA-subsidie van $ 900.000 ontvingen om fluorescerende kleurstoffen en geautomatiseerde microscopen te ontwikkelen om verschillende vormen van leven te lokaliseren.
Het wetenschapsteam gebruikt EventScope, een browser voor ervaring op afstand, ontwikkeld door onderzoekers van de STUDIO for Creative Inquiry in Carnegie Mellon's College of Fine Arts, om Zo? Te begeleiden. Het stelt wetenschappers en het publiek in staat om de Atacama-omgeving te ervaren door de "ogen" van de rover en verschillende sensoren. Tijdens het veldonderzoek hebben wetenschappers interactie met Zo? in een controlekamer voor wetenschappelijke operaties in het Remote Experience and Learning Lab in Pittsburgh. Wetenschappers van NASA, het Jet Propulsion Laboratory, de University of Tennessee, University of Arizona, de British Antarctic Survey en de European Space Agency zullen deelnemen.
Bezoek voor meer informatie, afbeeldingen en veldrapporten van de Atacama: www.frc.ri.cmu.edu/atacama.
Oorspronkelijke bron: Carnegie Mellon News Release
