自2021年2月18日降落在Jezero隕石坑以來，恆心流浪者一直在準備其科學儀器以開始尋找紅色星球上過去的生命的跡象。其中包括光譜儀，該光譜儀將掃描火星岩石中是否存在水而形成的有機物和礦物，以及一個快取系統，該系統將儲存火星土壤和岩石的樣本，以供將來的任務取回。

這些有說服力的指標可能是過去生活的跡象，很可能會以化石微生物的形式出現。在不久的將來，可以使用類似的儀器來搜尋當今的地球外生命。它被稱為用於北方冰蓋地下觀測的電纜分析工具（WATSON），可用於尋找“海洋世界”內的生命證據，例如歐羅巴，土衛二和土衛六。

除了地球，火星是太陽系中最宜居的天體-至少在我們所知的生命中。儘管今天的火星環境十分惡劣，但有多種證據證實它曾經是一個溫暖，溼潤的地方。除了更稠密的大氣層外，火星表面還以河流，湖泊和覆蓋北半球大部分地區的海洋的形式存在著豐富的水。

繫繩（包含電源線和資料饋送線）連線到WATSON和鑽頭的頂部。

自然地，這引發了人們對馬爾德過去是否可以維持生命的疑問。為了對此進行研究，恆心公司提供了一種名為拉曼和發光的有機物和化學物質掃描可居住環境（SHERLOC）的儀器。SHERLOC將使用相機，光譜儀和紫外線（UV）鐳射來尋找與生物過程相關的礦物質和有機分子（又稱“生物特徵”）。

美國國家航空航天局（NASA）最近的新聞稿中解釋說，火星2020 SHERLOC儀器的首席研究員路德·比格爾（Luther Beegle）解釋說：

毅力將尋找礦物，有機物和其他化合物的購物清單，這些清單可能揭示了一旦在火星上繁榮起來的微生物生命。但是，SHERLOC背後的技術可以在火星的岩石中尋找前世，它具有高度的適應性，也可以用於尋找土星和木星深冰中生命的微生物和化學基礎。

除火星外，許多科學家認為，諸如歐羅巴，土衛二和土衛六等衛星是尋找外星生命證據的最可能地點。在其冰冷的外表之下，這些衛星被認為具有廣闊的液態水海洋，其中包含與生物過程相關的化學化合物。結合地幔邊界處的熱液活動，這些衛星也可能包含生命。

將WATSON儀器從Summit Station的鑽機上卸下進行檢查之後。

不幸的是，找到生命的證據是一項重大挑戰。與火星不同，科學家可能無法找到將其鎖定在地表冰中的證據。要更深入地探查隱藏在其下的水環境，將需要使用其他種類的儀器。這是NASA噴氣推進實驗室（JPL）開發的WATSON儀器發揮作用的地方。

該原型儀器實質上是一根長1。2米（3。9英尺）的管，旨在從冰蓋深處獲取樣本。WATSON最近與Honeywell Robotics的Planetary Deep Drill（PDD）結合使用，後者也旨在獲取用於地質（和天體生物學分析）的鑽探樣品，並且該組合已在格陵蘭冰蓋的極寒條件下成功進行了測試。

之所以選擇這種環境作為2019年的競選活動是因為它處理冰冷衛星表面上存在的條件的方式。例如，土星的月亮土衛二（Enceladus）因在其南極地區經歷週期性的噴發而聞名，在那裡，冰深處的熱液噴口導致水和有機分子透過表面的裂縫噴出。

在格陵蘭島，大陸中部且遠離海岸的冰層是土衛二的合適“地球類比”，而海岸附近冰川邊緣的碎冰可作為崎and不平的深部類比歐羅巴冰冷的外殼。為了進行2019年的宣傳活動，WATSON被部署到格陵蘭島高海拔遠端觀測站Summit站附近的現有鑽孔中。

WATSON熒光圖顯示了生物特徵的模糊斑點（左）和類似有機化學物質的分組（右）。

與PDD整合後，WATSON下降到了地面下方100多米（330英尺）的高度。到達那裡後，它使用紫外線鐳射照亮了冰壁，這使一些分子發光。使用分光計測量產生的微弱光，以使研究團隊深入瞭解這些分子的結構和組成（及其分佈）。

然後將結果轉換成圖（如上所示），以顯示基於相似化學組成的分子分組，這些化學組成與天然和人工生產的化合物均一致。這些包括芳香烴（源自空氣汙染和/或腐爛的植物物質），在植物支援組織中發現的有機聚合物（木質素），在土壤中發現的複雜酸以及其他有機分子。

此外，該儀器記錄的光譜特徵類似於微生物簇產生的光譜特徵。由此，研究小組發現，冰深處的微生物並未分層分佈（如先前所預期的那樣），而是趨向於聚整合團。正如馬拉斯卡描述的那樣：

“當WATSON掃描鑽孔的側面以及藍色，綠色和紅色的聚集熱點時，我們建立了地圖-所有這些都代表了不同種類的有機物質。對我來說有趣的是，這些熱點的分佈在我們所看到的所有地方几乎都是相同的：無論地圖是在10或100米（33或330英尺）的深度上建立的，這些緊湊的小斑點都在那裡。 ”

藝術家對Honeybee Robotic的PDD部署到歐羅巴表面的印象。

儘管尚需進行大量測試，然後才能將該技術用於地球外環境，但WATSON對多種生物特徵的敏感程度令團隊倍感鼓舞。當需要執行任務前往海洋世界時，這將是非常有用的，在海洋世界中，目前尚不知道潛在生物特徵的分佈和密度。

WATSON首席研究員兼SHERLOC副首席研究員Rohit Bhartia說（在Photon Systems上）：

“如果我們要收集隨機樣本，我們可能會遺漏一些非常有趣的東西，但是透過我們的首次現場測試，我們能夠更好地瞭解陸地冰中有機物和微生物的分佈，這對我們鑽進地底冰可以有所幫助。土衛二的外殼。”

在不久的將來，可能會在未來對這些衛星之一的機器人飛行中使用較小版本的WATSON，例如擬議中的歐羅巴著陸器概念。該儀器將能夠掃描這些屍體的表面冰層，以尋找與生物過程相關的有機分子的跡象。

這些可以作為樣品返回任務的一部分返回地球，也可以使用深紫外鐳射拉曼光譜儀進行原位分析。在某些方面，後一種方法將是更可取的，因為它將允許天文學家在其環境中研究潛在的生物特徵。

藝術家渲染的可能的歐羅巴著陸器任務，它將在未來幾十年內探索冰冷月球的表面。

正如JPL的天體生物學家和WATSON的首席科學家Mike Malaska所說：

“如果我們先研究這些樣品在自然環境中的實際樣子，然後再將其剷起並摻入漿液進行測試，那就太好了。這就是為什麼我們要開發這種在冰雪環境中使用的非侵入性儀器的原因：深入研究冰層並確定有機化合物（甚至包括微生物）的簇，以便在進一步分析它們並失去其本機性之前就可以對其進行研究。上下文或修改其結構。”

顧名思義，SHERLOC和WATSON樂器之間有某種血緣關係。儘管它們在細節方面可能有所不同，但最終在目的上卻非常相似。兩者都依靠深紫外鐳射和光譜儀來識別生物特徵，並且都依靠高解析度相機來對所發現的東西進行特寫拍攝。

幸運的是，它們都將為有史以來最偉大的科學突破做出貢獻。簡而言之，它們可以幫助我們最終回答“地球之外還有生命嗎？”的問題。