在寻找地球以外的生命的过程中,木星的欧罗巴和土星的土卫二等冰冷的海洋卫星很有希望拥有潜在的宜居环境。这些环境的证据——以及可能的地球生物学活动——可能在这些卫星的表面上可以观察到,因为地下流体通过喷发的羽流、冰的加压裂缝或冰的对流搅动而沉积。

活生物体中的有机分子具有可以通过仪器检测到的独特生化特征,美国宇航局目前正在为海洋世界生命测量仪(OWLS)套件设计仪器,该套件可用于未来的任务,这些任务将降落在海洋表面并从表​​面采集冰欧罗巴和土卫二。

OWLS将包括毛细管电泳(CE)和质谱(MS)仪器,作为样品表征的一部分,可以分离、识别和量化不同的化学物质。然而,所有这些采样、分析和编目都会产生大量原始数据,每个CE-MS样本会产生100兆字节或更多。问题是,如何将所有这些数据从遥远的卫星传回地球上的科学家?

在《地球与空间科学》杂志上发表的一项新研究中,Mauceri等人。研究如何最好地压缩和优先处理这些数据,以减少传输要求,同时保持来自月球仪器的重要信息完好无损。为此,研究人员创建了名为自主毛细管电泳质谱检查(ACME)的板载软件。

使用实验室样本,该团队测试了ACME系统在原始CE-MS数据中检测信号峰(对应于不同分子的浓度)的有效性。研究人员还模拟了如何压缩和传输来自抽样活动的信息。他们发现ACME可以将原始数据汇总和压缩2-3个数量级,同时保留最科学相关的信息。

研究人员指出,ACME还可以通过评估样本中潜在重要化合物的存在来优先传输哪些数据。未来,这些能力将帮助研究人员瞄准关键区域进行采样,并最大限度地提高对冰冷卫星的科学回报。