隨著太空任務深入到外太陽系，對緊湊、資源高效和準確的分析工具的需求變得更加關鍵。 特別是因為科學家們繼續尋找地外生命和宜居行星或衛星。
馬里蘭大學的一個團隊開發了一種專門針對太空任務需求量身定制的新儀器 美國航空航天局. 他們基於激光的微型分析儀體積小得多，但資源效率高，而且不會影響其在原位分析行星材料樣本和潛在生物活動的能力的質量。
該儀器重量不到 8 公斤，是兩個用於檢測生命跡象和確定材料成分的重要工具的物理簡化組合：脈衝紫外線激光，可從行星樣本中去除少量材料，以及 Orbitrap 分析儀，它從高分辨率提供有關所研究材料的化學成分的數據。
“Orbitrap 最初是為商業用途而建造的，”首席研究員 Ricardo Arevalo 解釋說。 - 您可以在醫學和製藥實驗室找到它們。 我自己實驗室的那台重達 180 多公斤，相當大，我們花了 8 年的時間才做出一個可以在太空有效使用的原型。 它要小得多，資源密集度也低得多。”
該團隊的新設備通過將原始 Orbitrap 與激光解吸質譜 (LDMS) 相結合，縮小了原始 Orbitrap 的規模，該技術尚未在地外行星環境中使用過。 該儀器與其較大的前身俱有相同的優點，但針對太空探索和行星材料的原位分析進行了簡化。
由於其質量輕和功率要求低，它可以在太空任務中存儲和維護，並且 分析 行星或物質的表面將變得不那麼具有侵入性，因此污染或損壞樣品的可能性也大大降低。 “好處是可以分析任何可以電離的東西。 如果我們將激光束對準冰樣本，我們將確定其成分並查看生物特徵，Ricardo Arevalo 說。 – 該儀器具有高質量分辨率和準確性。
迷你版 LDMS Orbitrap 的激光組件還允許研究人員獲取更大、更複雜的化合物。 例如，氨基酸等較小的有機化合物是生命形式的模糊標記。 “氨基酸可以通過非生物方式產生，這意味著它們不一定是生命存在的證據。 隕石，其中許多富含氨基酸，可能會落到地球表面並將非生物有機物輸送到地表，Arevalo 說。 “激光使我們能夠研究更大、更複雜的有機物質，這些物質可以顯示出最有可能的生物特徵。”
LDMS Orbitrap 微型系統將在未來旨在探測生命的任務中發揮作用（例如 土衛二 Orbilander），或在表面研究 月 （程序 美國宇航局阿爾忒彌斯). 科學家們希望在未來幾年內將他們的設備送入太空並部署到該設施。 “我認為這個原型是未來基於 LDMS 和 Orbitrap 的其他儀器的先驅，”Arevalo 說。 “我們的 Orbitrap LDMS 微型儀器有可能顯著改善我們研究行星表面地球化學和天體生物學的方式。”
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