fbpx
IT и компьютерная техника Топ новости

Исследователи научились обнаруживать живую материю удалённо

Учёные из бернского университета разработали измерительную систему, распознающую наличие ключевого свойства молекул любого живого организма с расстояния в несколько километров. Теоретически эту технологию можно развить до поиска жизни на других планетах.

В науке существует понятие хиральности – отсутствия симметрии относительно левой и правой стороны. Перчатка от левой руки не подойдёт для правой, и наоборот. Подобное свойство можно найти и у сложных молекул.

Большинство молекул в клетках живых организмах, в т.ч. ДНК, имеют хиральность. Связанные с жизнью молекулы почти всегда бывают только «левосторонними» или «правосторонними» – как говорят исследователи, они гомохиральны. Причины этого до сих пор неясны, но гомохиральность – один из характерных признаков жизни, или, как говорят, — биосигнатура.

В рамках проекта MERMOZ [мониторинг планетарных поверхностей с современными поляриметрическими оценками] исследователи смогли распознать эту биосигнатуру с расстояния в 2 км, двигаясь на вертолёте со скоростью 70 км/ч. По словам Йонаса Куна, управляющего проектом и одного из авторов исследования, значительным шагом вперёд в технологии распознавания подобных признаком стало то, что платформа с приборами находилась в движении и вибрировала. И тем не менее, учёным удалось распознать биосигнатуры всего за несколько секунд.

Люкас Пэтти, один из авторов исследования, пояснил, что свет, отражённый биологической материей, приобретает круговую поляризацию, связанную с гомохиральностью живой материи. Неживая материя подобной поляризации не даёт.

Однако измерить такую поляризацию довольно сложно – сигнал получается слабым, ведь поляризованным оказывается не более одного процента отражённого света. Специально для этого команда разработала спектрополяриметр, состоящий из камеры с особыми линзами, и матрицей, способной отделить свет с круговой поляризацией.

Пэтти говорит, что всего четыре года назад с его помощью удавалось распознать сигнал с небольшого расстояния порядка 20 см, при этом камера должна была находиться в покое несколько минут. Но после серьёзной доработки устройства исследователи смогли обнаружить биосигнатуры с летящего вертолёта.

В текущем виде инструмент, названный учёными FlyPol, способен всего за несколько секунд отличить траву, лес или даже водоросли в водоёме от городских построек – поскольку свет, отражённый от живых организмов, имеет поляризацию, которой нет у света, отражённого, например, от дорог.

Следующим шагом исследователи называют возможность распознавать жизнь с орбиты, с Международной космической станции. Они хотят оценить возможность обнаруживать биосигнатуры в масштабе целой планеты. Это будет решающий опыт для поисков жизни в пределах нашей Солнечной системы и за её границами.

Пэтти считает, что такой прибор можно будет использовать не только для поиска жизни на других планетах, но и для оценки состояния нашей Земли. К примеру, можно будет автоматически распознавать исчезновение лесов или распространение заболевания растений. Возможно, получится даже отслеживать распространение токсичных водорослей или обеднение коралловых рифов.

Related Posts

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *