ANTARIKSA -- Sebuah instrumen versi yang diperkecil suatu hari nanti akan terbang dalam misi ke Mars dan dunia lain yang berpotensi layak huni di tata surya. Disebut Orbitrap, intrumen itu dapat mendeteksi senyawa organik menggunakan laser dan spektrometer massa.

Instrumen ini menggunakan teknik yang disebut laser desorption mass spectrometry (LDMS) dan menggabungkan laser ultraviolet berdenyut dengan penganalisa. Alat ini bekerja dengan laser untuk menguapkan sejumlah kecil material dari sampel seperti batu. Pekerjaan tersebut akan menghasilkan molekul yang dibebaskan dari sampel yang kemudian terionisasi tanpa merusak molekul tersebut.

Komposisi mereka kemudian dianalisis oleh Orbitrap, yang bekerja dengan menjebak molekul yang terionisasi dalam orbit di sekitar elektroda. Sinyal listrik dari molekul terionisasi (bermuatan listrik) kemudian diubah menjadi spektrum massa. Dengan begitu, ilmuwan akan mengetahui identitas molekul tersebut. Penelitian baru itu telah diterbitkan pada Kamis, 16 Januari 2023, di jurnal Nature Astronomy.

LDMS dan Orbitrap sangat sensitif terhadap molekul organik, termasuk bahan penyusun kehidupan seperti protein dan asam amino. Dengan demikian, instrumen tersebut akan menjadi alat yang ampuh dalam misi ke planet lain seperti Mars, tempat penjelajah Curiosity dan Perseverance NASA sedang menyelidiki kimiawi permukaan.

Instrumen semacam itu tidak pernah disertakan dalam misi antarplanet karena satu masalah utama. LDMS d an Orbitrap biasanya merupakan bagian berat dari mesin yang sebagian besar digunakan untuk komersial.

"Anda dapat menemukannya di laboratorium industri farmasi, medis, dan proteomik (studi tentang protein)," kata seorang profesor geologi di University of Maryland, Ricardo Arevalo.

Penulis utama penelitian itu mengatakan, yang ada di labaratorium biasanya seberat 181 kilogram. Namun, hasil karya dia rekan-rekannya selama delapan tahun menghasilkan prototipe yang dapat digunakan secara efisien di luar angkasa. "Secara signifikan lebih kecil dan tidak terlalu intensif sumber daya, tapi masih mampu dan mutakhir," kata Arevalo.

Prototipe baru itu berbobot hanya 7,7 kg dalam gravitasi bumi. Sifatnya yang ringkas dan ringan cocok disertakan dalam misi luar angkasa. Keuntungan lain dari teknologi itu adalah tidak merusak atau mencemari sampel seperti yang terjadi pada metode spektrometri massa terperinci lainnya. "Ini juga sangat serbaguna," kata para desainernya.

Arevalo mengatakan, yang terpenting pada sumber laser adalah segala sesuatu yang terionisasi dapat dianalisis. Misalnya, kata dia, instrumen bisa beroperasi dengan baik pada batu silikat dan es. Hal itu memungkinkan digunakan pada misi pendaratan di bulan es planet lain. "Seperti misi Orbilander yang direncanakan ke satelit Saturnus Enceladus, serta misi ke bulan Bumi atau Mars," kata dia. Sumber: Space.com