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NASA-Tricorder „Chemischer Laptop“ soll außerirdisches Leben aufsprüen

| Redakteur: Sebastian Gerstl

Das NASA Jet Propulsion Lab (JPL) hat ein tragbares Minilabor vorgestellt, dass auf künftigen robotischen Missionen außerhalb der Erde helfen soll, mögliche Spuren von Leben ausfindig zu machen. Als Vorbild dienten die sogenannten „Tricorder“ aus dem „Raumschiff Enterprise“.

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Größenvergleich des "chemischen Laptops" mit einem herkömmlichen Notebook: NASA hat ein tragbares Minilabor entwickelt, das die Suche nach möglichen Lebensformen außerhalb der Erde deutlich vereinfachen soll.
Größenvergleich des "chemischen Laptops" mit einem herkömmlichen Notebook: NASA hat ein tragbares Minilabor entwickelt, das die Suche nach möglichen Lebensformen außerhalb der Erde deutlich vereinfachen soll.
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Der Tricorder ist fester Bestandteil einer jeden Planetenmission im „Star Trek“ Universum: Kaum haben sich Cpt. Kirk & Co. auf die Planetenoberfläche gebeamt, wirft Wissenschaftsoffizier Spock einen Blick in seinen vertrauten Kasten, um die Umgebung zu analysieren, umgebende Lebensformen ausfindig zu machen und gleichzeitig deren chemische Zusammensetzung zu analysieren.

Genau diese Funktion könnte künftig auch der „chemische Laptop“ erfüllen, den die NASA in ihrem Jet Propulsion Lab in Pasadena, Kalifornien, entwickelt hat. Die Entwickler bezeichnen das Gerät als ein mobiles Labor für unterwegs, das möglicherweise schon in naher Zukunft eingesetzt werden könnte, um nach Leben auf dem Mars oder etwa dem Jupitermond Europa zu suchen. Es besitzt etwa die Größe eines gewöhnlichen Laptops, ist allerdings deutlich dicker, um Platz für die Analyse nötigen chemischen Komponenten zu schaffen.

Tricorder aus der Fernsehserie "Raumschiff Enterprise": Während beim Science-Fiction-Vorbild ein kurzer Blick auf das Gerät genügt, muss der "chemische Laptop" physisch mit Wasser- oder Eis-Proben interagieren, um mögliche Spuren auf Leben ausfindig zu machen.
Tricorder aus der Fernsehserie "Raumschiff Enterprise": Während beim Science-Fiction-Vorbild ein kurzer Blick auf das Gerät genügt, muss der "chemische Laptop" physisch mit Wasser- oder Eis-Proben interagieren, um mögliche Spuren auf Leben ausfindig zu machen.
(Bild: Tricorder / Mike Seyfang, flickr.com / BY 2.0)

Ein wesentlicher Unterschied zum Science-Fiction-Vorbild: Während ein Offizier des „Raumschiffs Enterprise“ für die Suche nach Leben nur einen Blick auf seinen Tricorder werfen muss, muss der „chemische Laptop“ physisch mit dem zu untersuchenden Objekt – Wasser in flüssiger oder gefrorener Form – interagieren, um Amminosäuren identifizieren zu können, die auf mögliches Leben hindeuten.

Den Vorgang vergleichen die Forscher mit dem Prinzip einer Espressomaschine: Die Wasser- oder Eis-Probe wird in ein Reagenzglas mit herkömmlichen Wasser gegeben und dort auf 100°C gekocht, um organische Moleküle freizulegen. Anschließend wird ein Färbemittel beigegeben, dass sich an bestimmte Amino- oder Fettsäuren bindet. Ein enthaltener Microchip hilft dabei, die Molekülketten im „chemischen Laptop“ zu separieren. Ein Laser zählt anschließend mit Hilfe des Färbemittels die enthaltenen Amino- und Fettsäuren aus.

"Chemischer Laptop" in Nahansicht: Das tragbare Minilabor soll helfen, auf schnelle und mobile Weise mögliches Leben auf außerirdischen Welten ausfindig zu machen. Wasserproben werden hierbei erhitzt, mögliche enthaltene Aminosäuren mit Hilfe eines Microchips separiert und anschließend auf ihre Struktur untersucht und ausgelesen.
"Chemischer Laptop" in Nahansicht: Das tragbare Minilabor soll helfen, auf schnelle und mobile Weise mögliches Leben auf außerirdischen Welten ausfindig zu machen. Wasserproben werden hierbei erhitzt, mögliche enthaltene Aminosäuren mit Hilfe eines Microchips separiert und anschließend auf ihre Struktur untersucht und ausgelesen.
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Speziell hoffen die Forscher der NASA, in solchen Proben einen Überschuss an links- oder rechtsdrehenden Aminosäuren zu finden. Eine gleichmäßige Mischung solcher Säuren in einer Probe würde nicht auf einen biologischen Ursprung hinweisen. Das Leben auf der Erde ist aus linksdrehenden Aminosäuren entstanden, einige Wissenschaftler gehen aber davon aus, dass andernorts Leben auch aus rechtsdrehenden Ketten entstehen könnte. Falls also in einer Probe ein Überschuss einer der beiden Varianten festgestellt wird, läge demnach der Schluss nahe, dass ein lebender Organismus solche Moleküle in sich angesammelt hat.

Bislang wurde der „chemischen Laptop“ nur lokal überprüft. Ein künftiger Test in der chilenischen Atacama-Wüste soll zeigen, ob auch ein Einsatz unter marsähnlichen Bedingungen möglich ist. Grundsätzlich wäre laut NASA auch denkbar, das mobile Mini-Labor auch hier auf der Erde einzusetzen. So könne man auf die schnelle Proben nehmen, um etwa Umweltbelastung in Gewässern schnell und vor Ort zu prüfen. Auch ein Einsatz in der Medizintechnik wäre denkbar, etwa um stichprobenartig festzustellen, ob es sich bei einem Medikament um ein echtes oder ein gefälschtes handelt.

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