Zo?, Ein autonomer solarbetriebener Rover. Bildnachweis: NASA Zum Vergrößern anklicken
Forscher der Carnegie Mellon University und ihre Kollegen vom Ames Research Center der NASA, den Universitäten von Tennessee, Arizona und Iowa sowie chilenische Forscher der Universidad Catolica del Norte (Antofagasta) bereiten sich auf die letzte Phase eines dreijährigen Projekts zur Entwicklung eines Projekts vor Prototyp eines Roboter-Astrobiologen, ein Roboter, der das Leben in der trockensten Wüste der Erde erforschen und studieren kann.
Das Team wird Zo?, Einen autonomen solarbetriebenen Rover, der in Carnegie Mellon entwickelt wurde und 180 Kilometer in der chilenischen Atacama-Wüste zurücklegt, leiten und überwachen. Zo? ist mit wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet, um Mikroorganismen zu suchen und zu identifizieren und ihre Lebensräume zu charakterisieren. Sie wird sie nutzen, um während ihres zweimonatigen Aufenthalts vom 22. August bis 22. Oktober drei verschiedene Regionen der Wüste zu erkunden.
Die Ergebnisse dieser Expedition könnten es zukünftigen Robotern letztendlich ermöglichen, Leben auf dem Mars zu suchen und neue Informationen über die Verteilung des Lebens auf der Erde zu entdecken.
Das Projekt zur Suche nach Leben wurde 2003 im Rahmen des Astrobiologie-Wissenschafts- und Technologieprogramms der NASA zur Erforschung von Planeten (ASTEP) gestartet, das sich darauf konzentriert, die Grenzen der Technologie zu erweitern, um das Leben in rauen Umgebungen zu untersuchen.
Die Fähigkeiten von Zo sind der Höhepunkt von drei Jahren Arbeit, um das optimale Design, die optimale Software und Instrumentierung für einen Roboter zu bestimmen, der verschiedene Lebensräume autonom untersuchen kann. Während der Feldsaison 2004 hat Zo? hat die Erwartungen der Wissenschaftler übertroffen, als es 55 Kilometer autonom zurücklegte und lebende Organismen mithilfe seines integrierten Fluoreszenz-Imagers (FI) entdeckte, um Chlorophyll und andere organische Moleküle zu lokalisieren.
"Unser Ziel bei dieser abschließenden Untersuchung ist die Entwicklung einer Methode zur Erstellung einer topografischen 3D-Echtzeitkarte des Lebens auf mikroskopischer Ebene", sagte Nathalie Cabrol, Planetenwissenschaftlerin bei der NASA Ames und am SETI-Institut, die die Wissenschaft leitet Untersuchungsaspekte des Projekts. „Diese Karte könnte schließlich in Satellitendaten integriert werden, um ein beispielloses Werkzeug für Studien über groß angelegte Umweltaktivitäten zum Leben in bestimmten Gebieten zu schaffen. Dieses Konzept kann auf die Planetenforschung und auch auf der Erde angewendet werden, um andere extreme Umgebungen zu erkunden. “
"Dies ist das erste Mal, dass ein Roboter nach Leben sucht", sagte David Wettergreen, Associate Research Professor bei Carnegie Mellon, der das Projekt leitet. „Wir haben schon früher mit Rovers und einzelnen Instrumenten gearbeitet, aber Zo? ist ein komplettes System für die Lebenssuche. Wir arbeiten an einer vollständigen Autonomie der täglichen Aktivitäten, einschließlich der Planung von Zeit und Ressourcennutzung, der Kontrolle des Instrumenteneinsatzes und der Navigation zwischen den Untersuchungsgebieten.
„Letztes Jahr haben wir erfahren, dass der Fluoreszenz-Imager Organismen in dieser Umgebung erkennen kann. In diesem Jahr können wir sehen, wie dicht ein Gebiet mit Organismen besiedelt ist, und ihre Verteilung abbilden. Wir beabsichtigen, den Roboter bis zu 100 Beobachtungen machen zu lassen und Fortschritte bei der Verfahrensentwicklung zu erzielen, beispielsweise bei der Entscheidung, wo er erforschen soll. “
Zo? besuchen Sie eine neblige Küstenregion, den trockenen Anden-Altiplano und ein Gebiet im trockenen Inneren der Wüste, in dem jahrzehntelang kein Niederschlag fällt. An diesen Standorten werden die Aktivitäten des Rovers von einem Betriebszentrum in Pittsburgh aus gesteuert, in dem die Forscher die Umwelt charakterisieren, eindeutige Lebensnachweise suchen und die Verteilung verschiedener Lebensräume abbilden. Während der Mission im letzten Jahr führte das Team Experimente mit einem Imager durch, mit dem die Fluoreszenz in einem Bereich unter dem Rover nachgewiesen werden konnte. Der FI erkennt Signale von zwei fluoreszierenden Farbstoffen, die Kohlenhydrate und Proteine markieren. sowie die natürliche Fluoreszenz von Chlorophyll. Das von Alan Waggoner, dem Direktor des Molecular Biosensor and Imaging Center (MBIC) der Universität, entwickelte FI war im vergangenen Jahr nicht vollständig automatisiert. Die Wissenschaftler mussten dem Rover folgen und Farbstoffe auf den Probenbereich sprühen. Dieses Jahr, Zo? kann ohne menschliches Eingreifen eine Mischung von Farbstoffen für DNA, Protein, Lipid und Kohlenhydrate sprühen.
Das Life in the Atacama-Projekt wird mit einem dreijährigen Stipendium der NASA in Höhe von 3 Mio. USD an das Robotics Institute von Carnegie Mellon an der School of Computer Science finanziert. Sie arbeiten mit MBIC-Wissenschaftlern zusammen, die ein separates NASA-Stipendium in Höhe von 900.000 USD erhalten haben, um fluoreszierende Farbstoffe und automatisierte Mikroskope zur Lokalisierung verschiedener Lebensformen zu entwickeln.
Das Wissenschaftsteam verwendet EventScope, einen von Forschern des STUDIO for Creative Inquiry am College of Fine Arts von Carnegie Mellon entwickelten Remote Experience Browser, um Zo? Zu führen. Es ermöglicht Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit, die Atacama-Umgebung mit den „Augen“ des Rovers und verschiedenen Sensoren zu erleben. Während der Felduntersuchung werden Wissenschaftler mit Zo? in einem Kontrollraum für wissenschaftliche Operationen im Remote Experience and Learning Lab in Pittsburgh. Wissenschaftler der NASA, des Jet Propulsion Laboratory, der University of Tennessee, der University of Arizona, der British Antarctic Survey und der European Space Agency werden teilnehmen.
Weitere Informationen, Bilder und Erfahrungsberichte der Atacama finden Sie unter: www.frc.ri.cmu.edu/atacama.
Originalquelle: Carnegie Mellon Pressemitteilung
