Steg framåt i sökandet efter liv bortom jorden kan vara så enkelt som att skicka en ballong till himlen. I en av de mest unika och omfattande observationskampanjer för förmörkelse som någonsin försökts, NASA samarbetar med studentteam över hela USA för att göra just det.

Ett större initiativ, NASA:s Eclipse Balloon Project, ledd av Angela Des Jardins från Montana State University, skickar mer än 50 höghöjdsballonger som skjutits upp av studentteam över hela USA för att livestreama flygbilder av den totala solförmörkelsen den 21 augusti från rymdens utkant till NASA:s hemsida.

"Totala solförmörkelser är sällsynta och respektingivande händelser. Ingen har någonsin livestreamat flygvideofilmer av en total solförmörkelse tidigare, " sa Angela Des Jardins. "Genom att livestreama det på Internet, vi ger människor över hela världen en möjlighet att uppleva förmörkelsen på ett unikt sätt, även om de inte kan se förmörkelsen direkt."

En forskargrupp vid NASA:s Ames Research Center, i Kaliforniens Silicon Valley, tar tillfället i akt att genomföra ett lågkostnadsexperiment på 34 av ballongerna. Detta experiment, kallas MicroStrat, kommer att simulera livets förmåga att överleva bortom jorden – och kanske till och med på Mars.

"Solförmörkelsen i augusti ger oss en sällsynt möjlighet att studera stratosfären när den är ännu mer Mars-liknande än vanligt, sa Jim Green, chef för planetarisk vetenskap vid NASA:s högkvarter i Washington. "Med studentlag som flyger ballongnyttolaster från dussintals punkter längs hela vägen, vi kommer att studera effekter på mikroorganismer som kommer med på resan."

NASA kommer att förse varje lag med två små metallkort, var och en storleken på en hundbricka. Korten har ofarliga, men miljötåliga bakterier torkade på sin yta. Ett kort flyger upp med ballongen medan det andra ligger kvar på marken. En jämförelse av de två kommer att visa konsekvenserna av exponeringen för Mars-liknande förhållanden, som bakteriell överlevnad och eventuella genetiska förändringar.

Resultaten av experimentet kommer att förbättra NASA:s förståelse av miljögränser för liv på jorden, för att informera om vårt sökande efter liv i andra världar.

Mars atmosfär vid ytan är ungefär 100 gånger tunnare än jordens, med svalare temperaturer och mer strålning. Under normala förhållanden, den övre delen av vår stratosfär liknar dessa marsförhållanden, med sin kyla, tunn atmosfär och exponering för strålning, på grund av dess läge ovanför större delen av jordens skyddande ozonskikt. Temperaturer där ballongerna flyger kan nå minus 35 grader Fahrenheit (cirka minus 37 Celsius) eller kallare, med tryck ungefär en hundradel av det vid havsnivån.

Under förmörkelsen, likheterna med Mars bara ökar. Månen kommer att buffra hela explosionen av strålning och värme från solen, blockerar vissa ultravioletta strålar som är mindre förekommande i Mars atmosfär och sänker temperaturen ytterligare.

"Att utföra ett koordinerat ballongmikrobiologiexperiment över hela det kontinentala USA verkar omöjligt under normala omständigheter, " sa David J Smith från Ames, huvudutredare för experimentet och mentor för Space Life Science Training Program, praktikantgruppen som utvecklar flyghårdvara och logistik för denna studie. "Solförmörkelsen den 21 augusti möjliggör oöverträffad utforskning genom medborgarforskare och studenter. Efter detta experiment flyger, vi kommer att ha cirka 10 gånger fler prover att analysera än alla tidigare flugna mikrobiologiuppdrag i stratosfären tillsammans."

Studentteam som observerar förmörkelsen

Utöver möjligheten för NASA att bedriva vetenskap, detta gemensamma projekt ger möjlighet för studenter så unga som 10 år att exponeras för den vetenskapliga metoden och astrobiologi – forskning om liv bortom jorden. Eftersom ballongflygning är en så lättillgänglig och billig teknik, projektet har lockat studentlag från Puerto Rico till Alaska.

Data som samlas in av teamen kommer att analyseras av NASA-forskare vid Ames och NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien; medarbetare vid Cornell University, Ithaca, New York; forskare finansierade av National Science Foundation och National Oceanographic and Atmospheric Administration; fakultetsmedlemmar och studenter vid teamens institutioner, såväl som allmänheten.

"Detta projekt kommer inte bara att ge insikt i hur bakterieliv reagerar på Mars-liknande förhållanden, vi engagerar och inspirerar nästa generations forskare, ", sa Green. "Genom detta spännande "piggyback"-uppdrag, NASA samarbetar med framtidens forskare för att ta ett litet steg i sökandet efter liv bortom vår planet."