Le JPL développe davantage d'outils pour aider à rechercher la vie dans l'espace lointain

Dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à partir du haut : le lac Mono en Californie a été le site d'un test sur le terrain pour l'Ocean Worlds Life Surveyor du JPL. Suite de huit instruments conçus pour détecter la vie dans des échantillons liquides provenant de lunes glacées, OWLS peut suivre de manière autonome les mouvements réalistes de l'eau s'écoulant devant ses microscopes. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Une équipe du laboratoire a inventé de nouvelles technologies qui pourraient être utilisées par de futures missions pour analyser des échantillons liquides provenant de mondes aquatiques et rechercher des signes de vie extraterrestre.

Sommes nous seuls dans l'univers? La réponse à cette question séculaire semble à portée de main depuis la découverte de lunes incrustées de glace dans notre système solaire et possédant des océans souterrains potentiellement habitables. Mais la recherche de preuves de vie dans une mer glaciale à des centaines de millions de kilomètres pose d’énormes défis. L'équipement scientifique utilisé doit être extrêmement complexe mais capable de résister à des rayonnements intenses et à des températures cryogéniques. De plus, les instruments doivent être capables de prendre des mesures diverses, indépendantes et complémentaires qui, ensemble, pourraient produire une preuve de vie scientifiquement défendable.

Pour résoudre certaines des difficultés que pourraient rencontrer les futures missions de détection de vie, une équipe du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud a développé OWLS, une puissante suite d'instruments scientifiques pas comme les autres. Abréviation de Oceans Worlds Life Surveyor, OWLS est conçu pour ingérer et analyser des échantillons liquides. Il comprend huit instruments – tous automatisés – qui, dans un laboratoire sur Terre, nécessiteraient le travail de plusieurs dizaines de personnes.

L'OWLS du JPL combine de puissants instruments d'analyse chimique qui recherchent les éléments constitutifs de la vie avec des microscopes qui recherchent des cellules. Cette version d'OWLS serait miniaturisée et personnalisée pour être utilisée lors de futures missions. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Une des visions d'OWLS est de l'utiliser pour analyser l'eau gelée provenant d'un panache de vapeur sortant de la lune Encelade de Saturne. « Comment peut-on prendre une pincée de glace à un milliard de kilomètres de la Terre et déterminer – avec la seule chance que l'on a, alors que tout le monde sur Terre attend en retenant son souffle – s'il existe des preuves de vie ? » a déclaré Peter Willis, co-chercheur principal et responsable scientifique du projet. "Nous voulions créer le système d'instruments le plus puissant que vous puissiez concevoir pour cette situation afin de rechercher des signes de vie chimiques et biologiques."

OWLS a été financé par JPL Next, un programme d'accélération technologique géré par le Bureau de technologie spatiale du Laboratoire. En juin, après une demi-décennie de travail, l'équipe du projet a testé son équipement – ​​actuellement de la taille de quelques classeurs – sur les eaux salées du lac Mono, dans la Sierra orientale de Californie. OWLS a trouvé des preuves chimiques et cellulaires de la vie, en utilisant son logiciel intégré pour identifier ces preuves sans intervention humaine.

"Nous avons présenté la première génération de la suite OWLS", a déclaré Willis. "La prochaine étape consiste à le personnaliser et à le miniaturiser pour des scénarios de mission spécifiques."

Votre navigateur ne peut pas lire le(s) fichier(s) vidéo fourni(s).

Le logiciel d'autonomie scientifique du OWLS du JPL suit les particules lorsque l'eau passe devant le microscope, en utilisant des algorithmes d'apprentissage automatique pour rechercher des preuves de mouvements réalistes. Ici, les traces de particules que l’autonomie considère comme appartenant à des organismes « mobiles » sont colorées en magenta.

Défis, solutions

L’une des principales difficultés rencontrées par l’équipe OWLS était de savoir comment traiter les échantillons liquides dans l’espace. Sur Terre, les scientifiques peuvent compter sur la gravité, une température de laboratoire raisonnable et la pression de l'air pour maintenir les échantillons en place, mais ces conditions n'existent pas sur un vaisseau spatial traversant le système solaire ou à la surface d'une lune gelée. L’équipe a donc conçu deux instruments capables d’extraire un échantillon liquide et de le traiter dans les conditions spatiales.

Comme on ne sait pas exactement quelle forme la vie pourrait prendre dans un monde océanique, OWLS devait également inclure la gamme la plus large possible d'instruments, capables de mesurer une gamme de tailles allant des molécules simples aux micro-organismes. À cette fin, le projet a réuni deux sous-systèmes : un qui utilise diverses techniques d’analyse chimique utilisant plusieurs instruments et un autre doté de plusieurs microscopes pour examiner les indices visuels.