Un nouvel instrument scientifique miniaturisé est capable de détecter des signes biologiques avec une extrême précision. À l’avenir, cela aidera à la recherche de vie extraterrestre sur d’autres planètes.
Le dispositif Orbitrap miniaturisé. Crédit : Ricardo Arevalo
Des chercheurs américains ont créé un petit appareil laser révolutionnaire qui aidera à l’avenir les recherches fascinantes de l’astrobiologie, c’est-à-dire la recherche d’organismes extraterrestres sur d’autres planètes. L’instrument est en effet capable de détecter avec une grande précision les molécules biologiques (grandes et petites) dans des échantillons planétaires sur site, combinant deux technologies efficaces qui n’ont pas encore été envoyées dans l’espace à ce jour. Le premier, associé à un laser ultraviolet pulsé, repose sur un analyseur « Orbitrap » qui fournit des données de très haute précision et résolution sur la composition chimique des substances et matériaux étudiés ; la seconde est la spectrométrie de masse à désorption laser (LDMS), qui permet la caractérisation du contenu organique dans les matériaux planétaires sans avoir besoin d’une analyse approfondie des échantillons. Ensemble, les deux techniques fournissent une preuve claire et évidente des signes biologiques, sans risque de contamination.
L’appareil a été développé par une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques américains de l’Université du Maryland, qui ont collaboré étroitement avec des collègues de la société CRESST II, du Goddard Space Flight Center de la NASA, du Laboratoire de physique et de chimie environnementale et spatiale d’Orléans (France ) et d’autres instituts. Les chercheurs, coordonnés par le professeur Ricardo Arevalo Jr, professeur de géologie à l’Université de College Park, ont développé l’appareil à partir d’Orbitraps « industriels » beaucoup plus grands. « L’Orbitrap a été construit à l’origine pour un usage commercial. Vous pouvez les trouver dans les laboratoires des industries pharmaceutiques, médicales et protéomiques. Celui de mon laboratoire pèse un peu moins de 400 livres (181 kilogrammes NDR), ils sont donc assez gros, et il a fallu huit ans pour construire un prototype qui pourrait être utilisé efficacement dans l’espace : beaucoup plus petit et moins gourmand en ressources, mais toujours capable de faire de la science de pointe », a déclaré le professeur Arevalo dans un communiqué de presse.
Crédit : Ricardo Arevalo
Le nouvel appareil ne pèse que 7,7 kilogrammes et peut donc être envoyé dans l’espace et équipé sur des robots (comme un rover) beaucoup plus facilement et à moindre coût. Malgré sa petite taille, il conserve la même capacité de résolution et la même précision que ses « grands frères » dans la détection de processus et de composés biologiques. Parmi eux, des acides aminés et des molécules plus grandes et plus complexes telles que les protéines, qui représentent un signal biologique beaucoup plus fort. Bien que les acides aminés soient appelés « éléments constitutifs de la vie », ils peuvent également provenir de processus abiotiques et sont normalement également présents dans les météorites tombées sur Terre (l’étincelle de vie aurait frappé précisément à partir de ces acides aminés).
La chasse aux preuves de l’existence d’une vie extraterrestre fait partie des domaines de recherche les plus passionnants et les plus complexes, notamment en raison des distances prohibitives qui rendent actuellement impossible le contrôle « en personne ». A ce jour, d’ailleurs, nous n’avons réussi à envoyer qu’une dizaine d’hommes sur la Lune (d’autres arriveront bientôt grâce à la mission Artemis), alors que l’atterrissage sur Mars est hypothétique pour le milieu des années 1930, mais en raison des nombreuses difficultés techniques et logistique – principalement le problème des radiations – rien n’est certain. Bref, nous n’avons jamais mis les pieds sur une autre planète et nous devons compter sur des robots et des sondes pour rechercher ces preuves, à l’aide d’instruments scientifiques de pointe. Le petit appareil qui vient d’être fabriqué aux États-Unis pourrait faciliter ces recherches, ayant tout le potentiel pour « améliorer significativement la façon dont nous étudions actuellement la géochimie ou l’astrobiologie d’une surface planétaire », a expliqué le professeur Arevalo. Les détails de la recherche « Laser desorption mass spectrometry with an Orbitrap analyzer for in situ astrobiology » ont été publiés dans la revue scientifique Nature Astronomy.