В следующий раз, когда новый аппарат отправится изучать поверхность другого небесного тела, потенциально поддерживающего или поддерживавшего на поверхности жизнь (в Солнечной системе главными кандидатами являются соответственно Энцелад и Марс), он может быть оборудован универсальной камерой, разрабатываемой в Аризонском университете. Этот прибор, получивший говорящее название «Астробиологическая камера (Astrobiological Imager)», уже попал на обложку журнала «Astrobiology». Это – простая, доступная во многих цифровых магазинах камера, оснащенная лишь несколькими простыми приспособлениями. Разумеется, это лишь испытательный вариант, и потенциальный прибор нового марсохода будет очень дорогим. Зато он сможет снимать и изучать с помощью одной камеры образцы почвы планеты с любого расстояния.

Руководит исследованием сотрудник Факультета электротехники Университета Вольфганг Финк. Ему удалось сообразить, как можно с использованием разных объективов на одной камере космического аппарата изучать объекты очень разного размера – от красот марсианского пейзажа до микроскопических наблюдений, например бактерий и микробов. Диапазон размеров объектов, доступных такой камере, покрывает шесть порядков, то есть самый большой в миллион раз больше самого маленького.

«Конечно, для каждого конкретного размера объектов существует несколько камер, превосходящих наш прибор своими возможностями, – говорит Финк. – Однако мы не знаем ни одного инструмента, покрывающего несколько порядков величины. Нашу камеру можно сравнить со спортсменом-многоборцем. Он проиграет своему сопернику, специализирующемуся на одной дисциплине, но представляет собой уникальный набор навыков». Например, камера HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), созданная также в Аризонском университете для аппарата Mars Reconnaissance Orbiter,  позволяет снимать поверхность Марса с отличным пространственным разрешением. Тем не менее, будучи инструментом космического аппарата и работая с орбиты, эта камера не может разглядеть предметы размером менее метра. Так что если в небольшой марсианской лужице будут копошиться местные жители, мы их не заметим с этой камерой.

Орбитальный аппарат, конечно, может позволить себе нести только ограниченный набор камер и объективов. В любом случае из-за большого расстояния ему трудно будет получить хорошее изображение очень мелкого объекта, и стоит ли говорить, что исследование отдельных микробов с орбиты не представляется возможным. Однако марсоходу желательно иметь универсальный аппарат. Он должен сначала использовать широкоугольный объектив, чтобы изучить окрестности. После этого ему следует максимально детально рассмотреть вызвавшие интерес области и направиться к одной из них. Здесь же ему понадобятся уже микроскопические наблюдения.

Чтобы создать первый прототип такого инструмента Финк потратил 85 долларов на камеру и 100 долларов на дополнительные приспособления. Камера снабжена адаптером со специальной линзой, позволяющей изменять фокусное расстояние, чтобы камера могла использовать встроенные возможности автоматической фокусировки даже если объект наблюдения будет расположен практически вплотную.

«С современными цифровыми камерами и объективами мы можем снимать то, что в принципе находится на пределе возможности оптических наблюдений, – говорит Финк. – За время, прошедшее с момента создания первого прототипа, матрицы камер стали меньше, на той же площади сейчас можно уместить больше пикселей. Если мы используем 20-мегапиксельную камеру для нашего прибора, то сможем наблюдать объекты размером до нескольких сотен нанометров. Это – предел возможности простого микроскопа». Марсоход, оборудованный такой камерой, будет в чем-то схож с биологом, работающим в поле на Земле. У него в распоряжении будут глаза, бинокль, лупа и микроскоп.

«Установленная на марсоходе, камера должна быть оборудована приводами наводки и, желательно, набором различных объективов, – говорит Финк. – Таким образом мы сможем использовать широкоугольную линзу для обзора окрестностей, затем приблизиться к заинтересовавшей центр управления груде камней, изучить отдельные камни, и, наконец, с микроскопическим приближением изучить то, что может находиться на камнях, в их микротрещинах, под ними».

Прибор уже был проверен в пустыне Мохаве, очень похожей на марсианские песчаные просторы. Робот сумел обнаружить развал камней, приблизиться к ним и обнаружить там микробные колонии. Под поверхностью на вид мертвого камня были увидены микробы, и найдена зависимость процветания популяции от размеров песчинок, забивающихся под камни. Камера была оборудована фильтром, полностью блокирующим внешнее освещение. Вместо него использовался источник света с известной спектральной характеристикой. В этом случае анализ отраженного от поверхности света позволяет определить химический состав отражающих и переизлучающих образцов. «В принципе, наш прибор можно использовать и на аппаратах, посылаемых к астероидам, – говорит Финк. – Например, можно было бы поставить его на OSIRIS-Rex, частично создаваемый в стенах нашего института, но об этом все-таки еще рано говорить. Однако прибор полностью удовлетворяет новым стандартам NASA, делающим упор на универсальные и простые инструменты».