Laboratorio de Campo de Astrobiología

El Laboratorio de Campo de Astrobiología ( AFL ) (también Laboratorio de Campo de Astrobiología de Marte o MAFL ) fue un rover propuesto por la NASA que habría realizado una búsqueda de vida en Marte . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Esta misión propuesta, que no fue financiada, habría aterrizado un rover en Marte en 2016 y explorado un sitio en busca de hábitat . Ejemplos de tales sitios son un depósito hidrotermal activo o extinto , un lago seco o un sitio polar específico. ^{[ 3 ]}

De haber contado con la financiación necesaria, el rover iba a ser construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA , basándose en el diseño del rover del Laboratorio Científico de Marte . Habría llevado instrumentos orientados a la astrobiología e, idealmente, un taladro para extraer muestras de suelo . Los planes originales contemplaban un lanzamiento en 2016, ^{[ 4 ]} sin embargo, las restricciones presupuestarias provocaron recortes en la financiación. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

El rover podría haber sido la primera misión desde los módulos de aterrizaje del programa Viking de la década de 1970 en buscar específicamente la química asociada con la vida ( biofirmas ), como compuestos a base de carbono junto con moléculas que involucran azufre y nitrógeno . La estrategia de la misión era buscar zonas habitables "siguiendo el agua" y "encontrando el carbono". ^{[ 1 ]} En particular, debía realizar un análisis detallado de los entornos geológicos identificados por el Laboratorio Científico de Marte de 2012 como propicios para la vida en Marte y las biofirmas , pasadas y presentes. Dichos entornos podrían incluir capas sedimentarias de grano fino, depósitos minerales de fuentes termales , capas de hielo cerca de los polos o sitios como barrancos donde alguna vez fluyó agua líquida o puede continuar filtrándose en los suelos debido al deshielo de los casquetes polares.

El Laboratorio de Campo de Astrobiología (AFL) habría seguido al Orbitador de Reconocimiento de Marte (lanzado en 2005), al módulo de aterrizaje Phoenix (lanzado en 2007) y al Laboratorio Científico de Marte (lanzado en 2011). El "Grupo Directivo Científico" del AFL desarrolló el siguiente conjunto de estrategias de búsqueda y supuestos para aumentar la probabilidad de detectar biofirmas: ^{[ 1 ]}

1. Los procesos vitales pueden producir una variedad de biofirmas, como lípidos , proteínas , aminoácidos , material similar al querógeno o microporos característicos en las rocas. ^{[ 7 ]} Sin embargo, las propias biofirmas pueden ser destruidas progresivamente por los procesos ambientales en curso.
2. La obtención de muestras deberá realizarse en múltiples ubicaciones y a profundidades inferiores al punto de la superficie marciana donde la oxidación produce alteración química. La superficie se está oxidando como consecuencia de la ausencia de campo magnético o protección de la magnetosfera contra la radiación espacial dañina y la radiación electromagnética solar ^{[ 8 ] [ 9 ]} , lo que podría volver la superficie estéril hasta una profundidad mayor de 7,5 metros (24,6 pies) . ^{[ 10 ] [ 11 ]} Para acceder a esa posible capa estéril, se está estudiando un diseño de taladro de núcleo. Como en cualquier decisión, la inclusión del taladro implicaría un aumento de la masa disponible para otros elementos de la carga útil. 
3. Las mediciones de biofirmas en laboratorios analíticos requieren la preselección e identificación de muestras de alta prioridad, que posteriormente podrían submuestrearse para maximizar la probabilidad de detección y resolver espacialmente las posibles biofirmas para un análisis detallado.

La carga útil conceptual incluía un Sistema de Procesamiento y Manipulación de Muestras de Precisión para reemplazar y ampliar la funcionalidad y las capacidades proporcionadas por el sistema de Adquisición, Procesamiento y Manipulación de Muestras que formaba parte de la configuración de 2009 del rover Mars Science Laboratory ^{[ 1 ] [ 12 ]} (el sistema se conoce como SAM (Sample Analysis at Mars) en la configuración de 2011 del Mars Science Laboratory). La carga útil AFL tenía como objetivo minimizar cualquier detección positiva de vida contradictoria mediante la inclusión de un conjunto de instrumentos que proporcionaran al menos tres mediciones analíticas de laboratorio que se confirmaran mutuamente. ^{[ 3 ]}

Con el fin de discernir una estimación razonable sobre la cual basar la masa del rover, la carga útil conceptual debía incluir: ^{[ 1 ]}

• Sistema de manipulación y procesamiento de muestras de precisión.
• Protección planetaria avanzada para una misión de detección de vida en una región especial.
• Detección de vida y prevención de la contaminación.
• Desarrollo de instrumentos de astrobiología.
• Mejora del paracaídas MSL.
• Viajes autónomos y seguros de larga distancia.
• Colocación autónoma de instrumentos en un solo ciclo.
• Aterrizaje de precisión (100–1000 m) (si fuera necesario para alcanzar objetivos científicos específicos en regiones peligrosas).
• Movilidad en terrenos con mucha pendiente de 30° (si fuera necesario para alcanzar los objetivos científicos).

Se sugirió que el Laboratorio de Campo de Astrobiología utilizara generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) como fuente de energía, similares a los que se usarían en el Laboratorio Científico de Marte . ^{[ 1 ]} La fuente de energía radiactiva RTG debía durar aproximadamente un año marciano, o dos años terrestres. Los RTG pueden proporcionar energía confiable y continua día y noche, y el calor residual puede utilizarse mediante tuberías para calentar los sistemas, liberando energía eléctrica para el funcionamiento del vehículo y los instrumentos.

Aunque la justificación científica de la AFL no incluía una predefinición de las posibles formas de vida que podrían encontrarse en Marte, se hicieron las siguientes suposiciones: ^{[ 1 ]}

1. La vida utiliza alguna forma de carbono .
2. La vida requiere una fuente de energía externa (luz solar o energía química ) para sobrevivir.
3. La vida está empaquetada en compartimentos de tipo celular ( células ).
4. La vida requiere agua líquida.

Dentro de la región de operaciones de superficie, identificar y clasificar entornos marcianos (pasados ​​o presentes) con diferente potencial de habitabilidad y caracterizar su contexto geológico. Evaluar cuantitativamente el potencial de habitabilidad mediante: ^{[ 1 ]}

• Medición de las características isotópicas , químicas , mineralógicas y estructurales de las muestras, incluyendo la distribución y la complejidad molecular de los compuestos de carbono .
• Evaluación de las fuentes de energía biológicamente disponibles , incluidas las químicas, térmicas y electromagnéticas.
• Determinar el papel del agua (pasada o presente) en los procesos geológicos del lugar de desembarco.
• Investigar los factores que afectarán la preservación de posibles signos de vida (pasados ​​o presentes). Esto se refiere a la posibilidad de que una biofirma particular sobreviva y, por lo tanto, sea detectada en un hábitat específico. Además, puede ser necesaria la preservación posterior a la recolección para la recuperación posterior de muestras, aunque esto requeriría una evaluación adicional de la precisión del aterrizaje de la misión de retorno de muestras de Marte . ^{[ 3 ]}
• Investigar la posibilidad de que exista química prebiótica en Marte, incluyendo bioquímica no basada en el carbono .
• Documentar cualquier característica anómala que pueda considerarse como posibles biofirmas marcianas.

Es fundamental para el concepto de AFL comprender que los organismos y su entorno constituyen un sistema, dentro del cual cualquier parte puede afectar a las demás. Si existe o ha existido vida en Marte, las mediciones científicas a considerar se centrarían en comprender los sistemas que la sustentan o la sustentaron. Si la vida nunca existió a pesar de que las condiciones eran adecuadas para su formación, comprender por qué nunca se produjo una génesis marciana sería una prioridad futura. ^{[ 1 ]} El equipo de AFL afirmó que es razonable esperar que misiones como AFL desempeñen un papel significativo en este proceso, pero no es razonable esperar que lo lleven a su conclusión. ^{[ 3 ]}

• Astrobiología : ciencia que se ocupa de la vida en el universo. 
• ExoMars – Programa de Astrobiología 
• Exploración de Marte
• Vida en Marte : Evaluaciones sobre la posible existencia de vida en Marte 
• Marte 2020 – Astrobiología: Misión del rover de Marte de la NASA 
• Explorador-cacher de astrobiología marciana : concepto de rover marciano cancelado por la NASA. 
• Curiosity (vehículo explorador) – Vehículo explorador de la NASA que explora Marte desde 2012. 
• Programa Viking : par de módulos de aterrizaje y orbitadores de la NASA enviados a Marte en 1976. 

• Resumen del Laboratorio de Campo de Astrobiología
• Perfil de la misión del rover del Laboratorio de Astrobiología de Marte (AFL)
• Informe final del Grupo Directivo Científico del Laboratorio de Campo de Astrobiología (septiembre de 2006)