新儀器助探行星生命

    自從二十世紀中葉以來，人類一直使用包括探測地球之外的電波、天文望遠鏡觀測潛在的宜居行星等方法探測外星生命存在的跡象。根據美國國家安全局的解密檔的研究指出，銀河系中至少有一億顆的行星可以具備孕育生命的條件。美國馬里蘭大學的研究團隊日前開發了一種專門為美國太空總署太空任務量身定做的新儀器，該迷你鐳射源分析儀比以前的要小得多，資源效率更高，或極大提高目前研究行星表面的地球化學或天體生物學的方式。

    研究團隊介紹稱，新儀器重約七點七公斤，是兩種用於探測生命跡象和識別材料成分的重要工具的物理縮小版組合：一種是脈衝紫外線雷射器，它可從行星樣本中移除少量材料；另一種是軌道阱品質分析器“Orbitrap”，它可提供有關被檢查材料化學成分的高解析度資料。“Orbitrap”是一種擁有超高解析度的品質分析器，誕生於二○○○年，是目前最新商品化的品質分析器，由俄羅斯科學家發明。

    “Orbitrap”是繼磁質譜品質分析器、飛行時間品質分析器（ToF）、傅立葉轉換離子迴旋共振品質分析器（FT-ICR）這些高分辨質譜技術之後，發明原理完全創新的高分辨質譜技術，克服了既往高分辨質譜技術的諸多不足。

    研究人員指出，新版設備縮小了最初的軌道阱品質分析器“Orbitrap”，同時將其與鐳射解吸質譜儀配對，後者尚未應用於地外行星環境。此外，新設備擁有與之前更大設備相同的優勢，但在針對太空探索和現場行星材料分析方面進行了簡化。由於其小巧的體積和最低的功率要求，迷你軌道阱品質分析器LDMS儀器存放容易，並能在空間任務有效載荷上進行維護。該儀器對行星表面或物質的分析侵入性相對較小，因此與許多試圖識別未知化合物的現有方法相比，其污染或損壞樣本的可能性要小得多。

    研究人員表示，鐳射是二十世紀以來繼核能、電腦、半導體之後，人類的又一重大發明，被稱為“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。鐳射應用很廣泛，有鐳射打標、鐳射焊接、鐳射切割等。鐳射光源的好處是，任何可電離的東西都能被分析。如果用鐳射照射冰樣，他們應能確定冰的成分，並在其中看到生物特徵。這種工具的高品質解析度和準確性，使得樣品中的任何分子結構或化學結構都變得更易識別。

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