一个由国际科学家组成的小型化学实验室为探测器在火星表面之下钻探寻找过去或现在生活的迹象。称为火星有机分子分析仪或MOMA的烤箱大小的实验室是ExoMars Rover的一个关键工具，ExoMars Rover是欧洲航天局与俄罗斯航天局Roscosmos的联合使命，它对NASA的MOMA做出了重大贡献。它将于2020年7月向红色星球发射。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的MOMA项目科学家Will Brinckerhoff表示：“ExoMars Rover的深度为2米的钻机将为MOMA提供独特的样品，这些样品可能含有从古代保存下来的复杂有机化合物，当生命可能在火星上开始时。 Greenbelt，马里兰州。
虽然火星表面现在对已知的生命形式并不友善，但有证据表明，在遥远的过去，火星气候使液态水 – 一种生命必不可少的成分 – 存在于地表上。这些证据包括类似于仅在液态水存在下形成的干燥河床和矿床的特征。美国国家航空和宇宙航行局已经向火星发送了漫游者，他们发现了过去居住环境的其他迹象，例如目前探索火星地形的机会和好奇号漫游者。
MOMA仪器将能够检测各种有机分子。有机化合物通常与生命有关，尽管它们也可以通过非生物过程创造。有机分子含有碳和氢，可以包括氧，氮和其他元素。为了在火星上发现这些分子，MOMA团队必须在化学实验室中使用通常占据几个工作台的仪器，并将其缩小到大约烤箱的大小，以便在流动站上安装。
虽然仪器很复杂，但MOMA是围绕一个非常小的质谱仪构建的，该质谱仪能够按质量分离带电原子和分子。查找火星有机化合物的基本过程可分为两步：将有机分子从火星岩石和沉积物中分离出来，并给它们一个电荷（电离），以便它们可以通过质谱仪检测和识别。MOMA有两种方法可以区分尽可能多的不同种类的有机分子。第一种方法是使用烤箱加热样品 – 这个烘烤过程使有机分子汽化并将它们送到薄柱中，将化合物的混合物分离成各个组分。这些化合物顺序进入质谱仪，在那里它们被给予电荷并且使用电场按质量进行分类。每种类型的分子都有一组不同的质荷比。质谱仪使用称为质谱的模式来识别分子。
一些较大的有机分子是脆弱的，在烘箱中的高温蒸发过程中会被分解，所以MOMA有第二种方法来找到它们：用激光打开样品。由于只使用了一阵激光，它会蒸发一些较大的有机分子，而不会将它们完全分开。激光还给这些分子带来电荷，所以它们直接从样品发送到质谱仪进行分类和识别。
某些有机分子具有可能被用作强烈暗示的属性，它们是由生命创造的：它们的手性或手性。生命中使用的一些有机分子有两种互相镜像的品种，就像你的手一样。在地球上，生命使用所有左手氨基酸和所有右手糖来构建生命所需的更大分子，如来自氨基酸的蛋白质和来自糖类的DNA。以右手氨基酸（和左手糖）为基础的生命可以起作用，但右手和左手的组合都不会。这是因为这些分子需要以正确的方向走到一起，像拼图一样，来构建其他生命所必需的分子。
MOMA能够检测有机分子的手性。如果它发现一种有机分子主要是左手或右手品种（称为“同手性”），这可以证明生命产生了分子，因为非生物过程趋向于使各种品种混合在一起。这被称为生物印记。
寻找生命迹象时，火星漫步者面临另一个挑战：污染。地球饱含生命，科学家们必须非常小心，他们发现的有机物质不是简单地从地球携带仪器携带的。为了确保这一点，MOMA团队非常谨慎地确保仪器尽可能地免于生命特征的地球分子。
ExoMars流动站将是第一个在地表深处进行探测的工具，可以从深达两米（超过六英尺）的地方采集样本。这一点很重要，因为火星的稀薄气氛和多斑点磁场对空间辐射没有足够的保护，可以逐渐破坏暴露在表面的有机分子。然而，火星沉积物是一种有效的屏障，并且该团队希望从表面下面的样品中发现更多的有机分子。
NASA Goddard正在为MOMA开发质谱仪和电子盒，而法国Guyancourt的LATMOS（大气环境和空间观测实验室）和法国巴黎的LISA或Interuniversitaire desSystèmesAtmosphériques实验室（大学系统间实验室）使MOMA的气相色谱仪和德国哥廷根的Max Plank太阳能研究所以及德国汉诺威的汉诺威激光中心建立了仪器的激光，烤箱和攻丝（烤箱密封）站。
MOMA最近完成了欧空局和美国国家航空航天局的交付前检查，为飞行仪器交付给特派团扫清了道路。5月16日星期三，MOMA质谱团队聚集在戈达德，在火星之旅的第一站看到他们独一无二的科学仪器：运往意大利都灵的泰勒斯阿莱尼亚太空，在那里它将在今年夏天即将开展的任务级活动期间被整合到漫游车的分析实验室抽屉中。继2019年进行更高级别的流星和航天器级整合活动后，ExoMars Rover计划于2020年7月从哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场发射升空到火星。
Bill Steigerwald
美国宇航局戈达德太空飞行中心，马里兰州格林贝尔特
william.a.steigerwald@nasa.gov
最后更新：2018年5月25日
编辑：Bill Steigerwald
