生命の痕跡を探る:コンパクトなライフマーカーチップの画期的な進歩

編集者: Tetiana Martynovska 17

欧州宇宙機関(ESA)のエクソマーズミッションのために20年以上前に考案されたライフマーカーチップ(LMC)は、遠方の惑星における生命の兆候を検出するために設計されたコンパクトなデバイスとして進化しました。このチップは、アミノ酸などの生物学的活動を示す可能性のある特定の分子を検出するミニチュアラボとして機能します。その重要な機能は、分子の鏡像異性体を識別することで、生物起源と非生物起源を区別する能力にあります。デルフト工科大学(TU Delft)の研究者であるユリアン・ハスケンス氏は、アミノ酸の一方の鏡像異性体のみを認識することが、それが生命プロセスに由来するかどうかを判断する上で不可欠であると説明しています。

わずか700グラムの重さのLMCは、現在使用されている、はるかに大きく重い生命検出機器と比較して顕著な利点を提供します。このサイズと重量の削減は、打ち上げ質量が貴重な宇宙ミッションにおいて極めて重要です。LMCに搭載されたフォトニックチップは、電子ではなく光を操作することで、感度と効率を高めています。この技術は、20年以上前にESAのエクソマーズミッションのために初めて提案されましたが、当時は他の機器が選ばれました。しかし、オランダの科学者たちの熱意は衰えることなく、オランダ宇宙局(NSO)の支援を受けて開発が進められています。

2025年9月現在、LMCは極限の宇宙条件下での機能性を確保するための厳格なテストを受けています。TU Delftのチームは、太陽系へのミッション中に信頼性の高い動作を保証することに重点を置いています。土星の衛星エンセラダスは、LMCの展開において主要な候補地と考えられています。エンセラダスは、氷の地殻の下に広大な地下海を抱え、その南極の間欠泉を通じて海のサンプルを宇宙に放出しています。過去のミッションでは、生命に必要なすべての要素が存在することを示唆する有機化合物、塩、および熱水活動の兆候が検出されています。

LMCのコンパクトなサイズと感度は、エンセラダスのサンプルを分析するのに適しており、地球外生命体の直接的な証拠を提供する可能性があります。このライフマーカーチップは、将来の宇宙ミッションにとって貴重なツールとなるでしょう。このチップは、火星探査用に開発されたライフマーカーチップ(LMC)の遺産を基盤としており、宇宙環境でのin-situ分子検出のための高度な集積フォトニックバイオセンサーです。このシステムは、シリコンナイトライド導波路技術を使用して製造された非対称マッハツェンダー干渉計(aMZI)を採用しており、屈折率センシングによるバイオマーカーのラベルフリー検出を可能にします。このコンパクトで統合された設計は、外部光学コンポーネントの必要性を排除しながら高感度を維持するため、サイズ、質量、堅牢性が重要な宇宙アプリケーションに特に適しています。この革新的なチップは、生命の探求における新たな地平を切り開く可能性を秘めています。

ソース元

  • Universe Today

  • Universe Today

  • NASA Science

  • Montgomery County Police Reporter

  • WLT Report

  • TLMI

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