Ινστιτούτο Αναζήτησης Εξωγήινης Νοημοσύνης (SETI)

[Δροσος Γεωργιος]

Η NASA επιλέγει τεχνολογικές προτάσεις για την προώθηση της αποστολής αναζήτησης ζωής,

Η NASA ανακοίνωσε τη Δευτέρα την επιλογή προτάσεων του κλάδου για την προώθηση τεχνολογιών για την ιδέα του Παρατηρητηρίου Κατοικήσιμων Κόσμων του οργανισμού - την πρώτη αποστολή που θα απεικονίσει απευθείας πλανήτες σαν τη Γη γύρω από άστρα όπως ο Ήλιος μας και θα μελετήσει τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιράς τους για σημάδια ζωής. Αυτό το εμβληματικό διαστημικό τηλεσκόπιο θα επιτρέψει επίσης εκτεταμένες μελέτες του σύμπαντός μας και θα υποστηρίξει τη μελλοντική ανθρώπινη εξερεύνηση του Άρη, του ηλιακού μας συστήματος και πέρα από αυτό.«Το Παρατηρητήριο Κατοικήσιμων Κόσμων είναι ακριβώς το είδος της τολμηρής, προοδευτικής επιστήμης που μόνο η NASA μπορεί να αναλάβει», δήλωσε ο Διοικητής της NASA, Τζάρεντ Ισαάκμαν. «Η ανθρωπότητα περιμένει τις σημαντικές ανακαλύψεις που είναι ικανή να επιτύχει αυτή η αποστολή και τα ερωτήματα που θα μπορούσε να μας βοηθήσει να απαντήσουμε σχετικά με τη ζωή στο σύμπαν. Σκοπεύουμε να κινηθούμε επειγόντως και να επιταχύνουμε τα χρονοδιαγράμματα στο μέγιστο δυνατό βαθμό για να φέρουμε αυτές τις ανακαλύψεις στον κόσμο».Για να επιτύχει τους επιστημονικούς του στόχους, το Παρατηρητήριο Habitable Worlds θα χρειαζόταν ένα σταθερό οπτικό σύστημα που να μην κινείται περισσότερο από το πλάτος ενός ατόμου κατά τη διεξαγωγή παρατηρήσεων. Η αποστολή θα απαιτούσε επίσης έναν κορωνογράφο - ένα όργανο που μπλοκάρει το φως ενός άστρου για να βλέπει καλύτερα τους πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αυτό - χιλιάδες φορές πιο ικανό από οποιονδήποτε διαστημικό κορωνογράφο που έχει κατασκευαστεί ποτέ. Το Παρατηρητήριο Habitable Worlds θα είχε σχεδιαστεί για να επιτρέπει την εξυπηρέτηση στο διάστημα, να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του και να ενισχύει την επιστήμη του με την πάροδο του χρόνου.Για την περαιτέρω βελτίωση της ετοιμότητας αυτών των τεχνολογιών, η NASA έχει επιλέξει προτάσεις για τριετή συμβόλαια σταθερής τιμής από τις ακόλουθες εταιρείες:

Astroscale US Inc., Ντένβερ

BAE Systems Space and Mission Systems, Inc., Μπόλντερ, Κολοράντο

Busek Co. Inc, Νάτικ, Μασαχουσέτη

L3Harris Technologies Inc., Ρότσεστερ, Νέα Υόρκη

Lockheed Martin Inc., Πάλο Άλτο, Καλιφόρνια

Northrop Grumman Inc., Ρεντόντο Μπιτς, Καλιφόρνια

Zecoat Co. Inc., Granite City, Ιλινόις

«Είμαστε μόνοι στο σύμπαν;» είναι ένα τολμηρό ερώτημα προς απάντηση, αλλά ένα ερώτημα στο οποίο το έθνος μας είναι έτοιμο να επιδιώξει, αξιοποιώντας τις βάσεις που έχουμε θέσει από προηγούμενες εμβληματικές αποστολές της NASA. Με το Παρατηρητήριο Κατοικήσιμοι Κόσμοι, η NASA θα χαράξει νέα σύνορα για την εξερεύνηση του σύμπαντος από την ανθρωπότητα», δήλωσε ο Shawn Domagal-Goldman, διευθυντής του Τμήματος Αστροφυσικής στα κεντρικά γραφεία της NASA στην Ουάσινγκτον. «Τέτοια βραβεία αποτελούν κρίσιμο στοιχείο του προγράμματος θερμοκοιτίδων μας για μελλοντικές αποστολές, το οποίο συνδυάζει την κυβερνητική ηγεσία με την εμπορική καινοτομία για να καταστήσει αυτό που είναι αδύνατο σήμερα γρήγορα εφαρμόσιμο στο μέλλον».Οι νεοεπιλεγμένες προτάσεις βασίζονται σε προηγούμενη συμμετοχή της βιομηχανίας, η οποία ξεκίνησε το 2017 στο πλαίσιο των προσκλήσεων υποβολής προσφορών της NASA για την « Σχεδίαση Τμηματοποιημένων Τηλεσκοπίων σε Επίπεδο Συστήματος » και συνεχίστηκε με βραβεία για τεχνολογίες μεγάλων διαστημικών τηλεσκοπίων το 2024. Οι νεοεπιλεγμένες προτάσεις θα βοηθήσουν στην ενημέρωση της NASA για τον σχεδιασμό της ιδέας του Παρατηρητηρίου Κατοικήσιμων Κόσμων, καθώς ο οργανισμός βασίζεται σε τεχνολογίες και διδάγματα που αντλήθηκαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb και το επερχόμενο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το Παρατηρητήριο Κατοικήσιμων Κόσμων της NASA, επισκεφθείτε τη διεύθυνση:

https://nasa.gov/hwo

[Δροσος Γεωργιος]

Οι μέλισσες διαθέτουν το μυστικό της επικοινωνίας των ανθρώπων με τους εξωγήινους.

Οι μαθηματικές ικανότητες αυτών των εντόμων αποτελούν οδηγό επικοινωνίας με τον… ΕΤ.

Η μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι μέλισσες επεξεργάζονται πληροφορίες μπορεί να βοηθήσει τους ανθρώπους να επικοινωνήσουν με εξωγήινους σύμφωνα με ένα νέο νοητικό πείραμα.Αν και οι πρόγονοι των μελισσών και των ανθρώπων διαχωρίστηκαν εξελικτικά πριν από περισσότερα από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια τα δύο είδη διατήρησαν κοινά χαρακτηριστικά, όπως η κοινωνικότητα, η επικοινωνία και ορισμένες μαθηματικές ικανότητες. Μελέτες δείχνουν ότι, παρά τον μικροσκοπικό εγκέφαλο τους οι μέλισσες μπορούν να λύσουν απλά προβλήματα πρόσθεσης και αφαίρεσης και ακόμη να κατηγοριοποιήσουν ποσότητες ως περιττές ή άρτιες. Μπορεί μάλιστα να διαθέτουν κάποια κατανόηση της έννοιας του μηδενός.Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις ερευνητές από τα πανεπιστήμια Monash και RMIT στην Αυστραλία θέτουν το ρώτημα αν τα μαθηματικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για επικοινωνία με εξωγήινα όντα. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι αν οι μέλισσες μπορούν να αντιληφθούν μαθηματικές έννοιες τότε αυτές οι ιδέες είναι απίθανο να εξαρτώνται από την ανθρώπινη γλώσσα. Ιδίως επειδή οι μέλισσες, σε αντίθεση με θηλαστικά όπως οι μακάκοι ή τα δελφίνια, συγκαταλέγονται στα εξελικτικά πιο απομακρυσμένα από τον άνθρωπο είδη που διαθέτουν μαθηματική ικανότητα.«Αν δύο είδη που θεωρούνται “ξένα” το ένα προς το άλλο οι άνθρωποι και οι μέλισσες μπορούν να κάνουν μαθηματικές πράξεις, μαζί με πολλά άλλα ζώα, τότε ίσως τα μαθηματικά θα μπορούσαν να αποτελέσουν τη βάση μιας καθολικής γλώσσας», υποστηρίζουν οι ερευνητές σε άρθρο τους στο online περιοδικό The Conversation.Το νοητικό πείραμα που δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «Leonardo» βασίζεται στη φιλοσοφική ιδέα ότι τα μαθηματικά είναι κάτι πολύ περισσότερο από ένα περιγραφικό εργαλείο που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι για να εξηγήσουν το Σύμπαν. Ως μια αντικειμενική δομή που υπάρχει ανεξάρτητα από τον άνθρωπο λένε οι ερευνητές τα μαθηματικά μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για επικοινωνία πέρα από τη Γη ιδιαίτερα με εξωγήινους.Ακόμη κι αν οι αισθητηριακές αντιλήψεις ή οι βιολογικές μορφές εξωγήινων όντων διαφέρουν δραστικά από εκείνες των ανθρώπων ορισμένες μαθηματικές δομές μπορούν να προσφέρουν κοινό έδαφος επικοινωνίας υποστηρίζουν. Η ιδέα δεν είναι εντελώς καινούργια αφού και στο παρελθόν επιστημονικές προσπάθειες επικοινωνίας με εξωγήινα όντα χρησιμοποίησαν τα μαθηματικά και τους αριθμούς.Για παράδειγμα οι Χρυσοί Δίσκοι που εστάλησαν με τα διαστημικά σκάφη Voyager 1 και 2, τα οποία εκτοξεύθηκαν το 1977, έφεραν χαραγμένες μαθηματικές ποσότητες για να «αφηγηθούν την ιστορία του κόσμου μας σε εξωγήινους». «Αν υπάρχουν εξωγήινα είδη και διαθέτουν επαρκώς εξελιγμένους εγκεφάλους τότε η δουλειά μας υποδηλώνει ότι μπορεί να έχουν την ικανότητα να κάνουν μαθηματικά» αναφέρουν οι ερευνητές. Πλέον ελπίζουν να διερευνήσουν αν διαφορετικά είδη αναπτύσσουν διαφορετικές προσεγγίσεις στα μαθηματικά παρόμοιες με τις διαλέκτους στη γλώσσα.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/2057474/oi-melisses-diathetoyn-to-mystiko-tis-epikoinonias-ton-anthropon-me-toys-exogiinoys/

[Δροσος Γεωργιος]

Αναβίωση Αρχαίων Ενζύμων στην Αναζήτηση της NASA για Ζωή Πέρα από τη Γη.

Επιστήμονες που υποστηρίζονται από τη NASA αναστήλωσαν ένα ένζυμο που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από οργανισμούς στη Γη πριν από 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια και, στη διαδικασία, επικύρωσαν μια χημική βιο-υπογραφή σε βράχους που χρησιμοποιείται για την κατανόηση της αρχαίας ζωής στη Γη. Η έρευνα παρέχει μια νέα κατανόηση του πώς ήταν η βιόσφαιρα της Γης στις αρχές της ιστορίας του πλανήτη μας και επιβεβαιώνει μια αξιόπιστη βιο-υπογραφή που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από ρομποτικούς ή ανθρώπινους εξερευνητές για την αναζήτηση σημαδιών αρχαίας ζωής σε άλλους κόσμους.

Άζωτο, βιόσφαιρα της Γης

Η μελέτη , που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications στις 22 Ιανουαρίου, επικεντρώνεται σε έναν τύπο μεταβολισμού που ονομάζεται δέσμευση αζώτου ή διαζωτροφία. Αυτή η διαδικασία είναι αυτή που μετατρέπει το βιολογικά άχρηστο άζωτο στην ατμόσφαιρα της Γης σε μόρια που χρησιμοποιούν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί για να επιβιώσουν.
 Στη Γη, υπάρχει μια επιλεγμένη ομάδα οργανισμών που ονομάζονται διαζωτρόφοι και μπορούν να εκτελέσουν δέσμευση αζώτου. Αυτή η ομάδα είναι μια ετερόκλητη ομάδα βακτηρίων (και μερικά αρχαία και ευκαρυωτικά) που βρίσκονται διάσπαρτα σε διαφορετικά κλαδιά του δέντρου της ζωής. Ορισμένα διαζωτρόφοι είναι ελεύθεροι ζωντανοί οργανισμοί που δεσμεύουν άζωτο καθώς περνούν την ημέρα τους. Άλλα είναι συμβιωτικά και επιβιώνουν σε συνεργασία με άλλους οργανισμούς, ζώντας σε μέρη όπως ρίζες φυτών, λειχήνες, μύκητες, ακόμη και τα έντερα τερμιτών και ναυτοσκωλήκων.
 Αυτό που συνδέει αυτή την ποικίλη ομάδα οργανισμών είναι ότι όλοι περιέχουν ένα ένζυμο που ονομάζεται νιτρογενάση. Αυτό το ένζυμο τους δίνει τη δύναμη να μετατρέπουν το αέριο άζωτο από την ατμόσφαιρα σε ενώσεις που είναι απαραίτητες για την κατασκευή ορισμένων από τα πιο σημαντικά μόρια της ζωής, όπως οι πρωτεΐνες και το DNA. Συγκεκριμένα, μετατρέπουν το διατομικό άζωτο (N2 ) σε βιολογικά χρήσιμες μορφές αζώτου όπως η αμμωνία (NH3 ) , επιτρέποντας έτσι στο άζωτο να εισέλθει στην τροφική αλυσίδα.
 Με αυτόν τον τρόπο, κάθε οργανισμός σε ολόκληρη τη βιόσφαιρα της Γης βασίζεται σε διαζωτρόφους οργανισμούς για να παρέχει το άζωτο που όλοι χρειαζόμαστε για να επιβιώσουμε.

Νιτρογενάση με την πάροδο του χρόνου

Επειδή η δέσμευση του αζώτου είναι κρίσιμη για τη ζωή όπως την γνωρίζουμε, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η νιτρογενάση πρέπει να εξελίχθηκε νωρίς στην ιστορία της ζωής, σε μια εποχή που υπήρχαν μόνο μονοκύτταροι μικροοργανισμοί. «Η πρώιμη ζωή στη Γη λειτούργησε υπό συνθήκες τόσο διαφορετικές από τις σημερινές που μπορεί να φαινόταν σχεδόν εξωγήινη», δήλωσε η Betül Kaçar, επικεφαλής του Εργαστηρίου Kaçar στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison. Με την υποστήριξη της NASA, η Kaçar και η ομάδα της εργάζονται για να κατανοήσουν την ιστορία της ζωής σε πλανητική κλίμακα και τις δυνατότητες για ζωή στο σύμπαν, ανακατασκευάζοντας εξαφανισμένες βιοχημείες που χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι οργανισμοί. «Η μελέτη αυτών των συστημάτων μας βοηθά να κατανοήσουμε όχι μόνο πού μπορεί να υπάρχει ζωή, αλλά και τι μπορεί να είναι η ζωή».Οι λεπτομέρειες σχετικά με την πρώιμη ζωή στη Γη είναι ασαφείς, επειδή τα απολιθώματα που αφήνουν πίσω τους οι μικροοργανισμοί στο αρχείο των πετρωμάτων μπορεί να είναι ασαφή ή δύσκολο να αποδοθούν. Ωστόσο, όταν το άζωτο από την ατμόσφαιρα είναι σταθερό, μεταβάλλεται ελαφρώς με τρόπο που οι επιστήμονες μπορούν να αναγνωρίσουν. Η ισοτοπική υπογραφή των ατόμων αζώτου μέσα στο διαζωτρόφο αλλάζει. Με την πάροδο του χρόνου, καθώς οι μικροοργανισμοί πεθαίνουν, αυτό το αλλοιωμένο άζωτο ενσωματώνεται στα πετρώματα. Τα ιζήματα αποτίθενται, θάβονται, συμπιέζονται, φθείρονται και αναδεύονται κατά τη διάρκεια των αιώνων της Γης. Ωστόσο, ακόμη και μετά από δισεκατομμύρια χρόνια, οι επιστήμονες μπορούν ακόμα να αναγνωρίσουν τη βιο-υπογραφή του Ν-ισότοπου που άφησαν οι αρχαίοι διαζωτρόφοι στο γεωλογικό αρχείο.

Εξετάζοντας το αρχείο των Ν-ισοτόπων, οι επιστήμονες μπορούν έτσι να εκτιμήσουν πότε εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τα ένζυμα αζωτοτάσης.

Κατασκευή αρχαίου ενζύμου

Ερωτήματα σχετικά με την ακρίβεια της χρήσης των Ν-ισοτόπων ως βιο-υπογραφής έχουν τεθεί στο παρελθόν. Όπως η ίδια η ζωή, τα ένζυμα εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου. Καθώς οι περιβαλλοντικές συνθήκες στη Γη αλλάζουν, τα ένζυμα μεταβάλλονται σε μοριακό επίπεδο ως απόκριση. Η αρχική νιτρογενάση ήταν πιθανότατα μικρότερη και λιγότερο περίπλοκη από την έκδοση που βλέπουμε στους οργανισμούς τώρα. Αυτό σημαίνει ότι οι Ν-ισοτοπικές υπογραφές που άφησαν πίσω τους τα αρχαία ένζυμα νιτρογενάσης θα μπορούσαν να είναι διαφορετικές από αυτές που βλέπουμε σήμερα.Για να απαντήσουν στο ερώτημα εάν τα Ν-ισότοπα μπορούν πράγματι να χρησιμοποιηθούν ως μια ισχυρή βιο-υπογραφή, η ομάδα χρησιμοποίησε τεχνικές συνθετικής βιολογίας για να αναστήσει πιθανές αρχαίες εκδοχές του ενζύμου. Επεξεργάστηκαν με αντίστροφη μηχανική τη σύγχρονη νιτρογενάση, αφαιρώντας στρώματα εξέλιξης για να αποκαλύψουν απλούστερες εκδοχές του ενζύμου που θα μπορούσαν να υπήρχαν πριν από πολύ καιρό. Οι συμπεριφορές των παλαιότερων εκδόσεων του ενζύμου παρατηρήθηκαν στη συνέχεια όταν εισήχθησαν σε ζωντανά μικρόβια. Αυτό που διαπίστωσαν είναι ότι οι υπογραφές των Ν-ισοτόπων παρέμειναν οι ίδιες εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια. Τα αποτελέσματα αποδεικνύουν ότι οι ισοτοπικές υπογραφές της δέσμευσης αζώτου στα παλαιότερα πετρώματα της Γης πράγματι αντανακλούν τη δραστηριότητα της πρώιμης ζωής.«Καθώς κάνετε ένα βήμα πίσω στο χρόνο, οι αλληλουχίες DNA αυτών των αρχαίων αζωτάσων είναι πολύ διαφορετικές από τις σύγχρονες αζωτάσες», δήλωσε η Holly Rucker, υποψήφια διδάκτορας στο Εργαστήριο Kaçar και κύρια συγγραφέας της εργασίας. «Βλέπουμε επίσης ότι η δομή του ενζύμου ποικίλλει με την ηλικία. Ωστόσο, διαπιστώνουμε ότι παρά αυτές τις διαφορές σε επίπεδο αλληλουχίας και δομής, αυτά τα αρχαία ένζυμα εξακολουθούν να έχουν την ίδια χημεία με τους σύγχρονους απογόνους τους».Η συλλογή συνθετικών γονιδίων που δημιουργήθηκε από την ομάδα αντιπροσωπεύει επίσης διαφορετικές εκδοχές της νιτρογενάσης που θα υπήρχαν σε διάστημα δύο δισεκατομμυρίων ετών εξελικτικής ιστορίας. Αυτό έχει βοηθήσει να συμπληρωθούν κενά γνώσης σχετικά με το πώς η νιτρογενάση έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου και πώς ήταν οι αρχαίοι δεσμευτές αζώτου. «Αυτή η έρευνα αποκαλύπτει πόσο ισχυρή είναι η νιτρογενάση (και η σχετική υπογραφή Ν-ισοτόπου της), τόσο σε επίπεδο αλληλουχίας ενζύμων όσο και σε επίπεδο πλανητικού περιβάλλοντος», εξηγεί ο Rucker. «Το γεγονός ότι οι προγονικές νιτρογενάσες παράγουν την ίδια ισοτοπική υπογραφή σε δισεκατομμύρια χρόνια μοριακών τροποποιήσεων και ενόψει δραστικών αλλαγών στο περιβάλλον της Γης, υπογραμμίζει πραγματικά τις δυνατότητες των Ν-ισοτόπων ως βιο-υπογραφή. Μια άλλη βασική πτυχή αυτής της εργασίας είναι ότι παρέχει περαιτέρω επικύρωση της ερμηνείας μας για τις αρχαιότερες υπογραφές νιτρογενάσης στο αρχείο πετρωμάτων στη Γη, η οποία είναι σημαντική για την κατανόηση του χρονισμού εμφάνισης κρίσιμων μεταβολισμών, όπως η δέσμευση αζώτου, στη Γη».Επειδή η δέσμευση του αζώτου είναι ένα τόσο σημαντικό μέρος της βιολογίας στη Γη, η έρευνα θα μπορούσε επίσης να παράσχει ενδείξεις στην αναζήτηση ζωής πέρα από τον πλανήτη μας.«Αν θέλουμε να αναγνωρίσουμε τη ζωή πέρα από τη Γη, δεν μπορούμε να περιοριστούμε στη ζωή όπως την γνωρίζουμε σήμερα», δήλωσε ο Kaçar.

Νιτρογενάση, αναζήτηση ζωής

Τώρα που οι επιστήμονες έχουν επικυρώσει τη χρήση των Ν-ισοτόπων ως βιο-υπογραφή για την αρχαία ζωή στη Γη, η ίδια τεχνική θα μπορούσε ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί και σε άλλους βραχώδεις κόσμους. «Επικυρωμένες βιο-υπογραφές, όπως τα ισότοπα του αζώτου, μας δίνουν ένα ισχυρό εργαλείο για την εξερεύνηση των πλανητών και την πρόσβαση σε χαμένες βιολογικές ιστορίες», δήλωσε ο Kaçar. «Εάν παρόμοια σήματα βρεθούν στον Άρη ή σε άλλους βραχώδεις κόσμους, θα μπορούσαν να υποδεικνύουν αρχαίους μεταβολισμούς που κάποτε υποστήριζαν τη ζωή υπό πολύ διαφορετικές συνθήκες. Η μελέτη αυτών των συστημάτων μας βοηθά να κατανοήσουμε όχι μόνο πού μπορεί να υπάρχει ζωή, αλλά και τι μπορεί να είναι η ζωή».

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την αστροβιολογία στη NASA, επισκεφθείτε τη διεύθυνση:

https://science.nasa.gov/astrobiology

Προβλέπονται τρισδιάστατες δομές του προγονικού συμπλόκου νιτρογενάσης DDKK από την παλαιότερη έως τη σύγχρονη.

Τα ισότοπα είναι διαφορετικές μορφές του ίδιου στοιχείου. Κάθε μορφή έχει τον ίδιο αριθμό πρωτονίων στους πυρήνες της, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Το άζωτο στην ατμόσφαιρα βρίσκεται κυρίως ως άζωτο-14 (7 νετρόνια και 99,6337% του ατμοσφαιρικού αζώτου) και άζωτο-15 (8 νετρόνια και μόνο 0,3663% του ατμοσφαιρικού αζώτου). Βιολογικές διεργασίες όπως η δέσμευση αζώτου χρησιμοποιούν κυρίως άζωτο-14.