В Массачусетском технологическом институте разработали “лабораторию на чипе” размерами 2×2 см для поиска ДНК инопланетных форм жизни. Прибор создан в рамках проекта SETG (Search For Extraterrestrial Genomes). Он проводит полимеразную цепную реакцию в реальном времени и нацелен в первую очередь на работу с марсианскими пробами.

Анализатор ДНК (фото: MIT)

До сих пор поиск жизни за пределами Земли проводился по косвенным признакам. Сначала на других планетах, их спутниках и крупных астероидах оценивались температура, давление и уровень радиации. По этим данным делались предварительные выводы о возможности или невозможности существования белковых форм жизни.

Вопрос о границах приемлемых для жизни физических параметров до сих пор остаётся открытым. На Земле неоднократно обнаруживали новые виды, приспособившиеся к условиям, ранее считавшимся экстремальными.

В большинстве случаев речь шла о простейших организмах, но в семидесятых годах XX века были открыты новые виды необычных крупных кольчатых червей – вестиментиферы. Они обитают на большой глубине вблизи подводных вулканов, где колебания температуры составляют сотни градусов на метр, а течение насыщено сероводородом и металлами.

Позже среди необходимых критериев стали учитывать состав инопланетной атмосферы и наличие воды, а также осуществлять поиск органических молекул, характерных для обменных процессов у известных нам форм жизни.

Однако вода в различном агрегатном состоянии была обнаружена в атмосфере Венеры (доли промилле), на Луне (не менее 600 млн тонн), в криосфере и полярных регионах Марса (по предварительным оценкам – квадриллионы тонн). Также вода, в том числе и в жидком состоянии, вероятно, встречается на спутниках газовых гигантов (Титан, Европа, Энцелад и др.).

Для химического анализа атмосферы и поверхности небесных тел используется спектральный анализ. Наиболее точные ИК-спектры получают при помощи орбитальной обсерватории “Гершель”. Это самый крупный космический телескоп с диаметром зеркала 3,5 метра.

На сегодня в космосе было обнаружено свыше 150 различных органических молекул, в том числе достаточно сложных и не характерных для земных условий. При этом их нельзя считать достоверным признаком жизни, так как все они могли синтезироваться вне организмов живых существ.

Наиболее точным критерием существования жизни за пределами Земли считается возможность синтеза в данных условиях нуклеиновых кислот. Вместо модельных расчётов и анализа косвенных данных современные исследователи могут вооружиться куда более продвинутыми инструментами, позволяющими обнаружить непосредственно молекулы нуклеиновых кислот в малых концентрациях.

Группа под руководством известного генетика Джона Крейга Вентера (John Craig Venter) проводит испытания прибора в пустыне Мохаве. Другой подобный аппарат Ion Torrent изначально был разработан для применения на Земле и не отличается лёгкостью. Однако его создатель Джонатан Ротберг (Jonathan M. Rothberg) готов сделать усовершенствованную и облегчённую версию для космических исследований.

Следующая марсианская миссия запланирована на 2018 год. NASA готова разместить на новом марсоходе один из предложенных ДНК-анализаторов или даже сразу оба в случае уменьшения габаритов Ion Torrent.