Den 21 augusti, när Nordamerika upplever sin första totala solförmörkelse på 38 år, Astrobiologer drar fördel av denna sällsynta himmelska händelse för att utföra experiment på livets förmåga att överleva fientliga förhållanden.

Dussintals ballonger, utrustad med kameror, kommer att skjutas upp i rymden tvärs över helhetens väg – zonen som sträcker sig från Charleston, South Carolina till Oregons kust där månen kommer att se ut att helt förmörka solen. Eclipse Ballooning Project – ett medborgarvetenskapligt projekt som använder 55 team, inklusive college, gymnasieelever och mellanstadieelever och ballonggrupper – kommer för första gången att ta video och bilder av den totala förmörkelsen från nära rymden, med bilderna som visas live på sajten eclipse.stream.live.

"Från en ballong på hög höjd, man kan se rymdens mörker, nästan som vad man kunde se från den internationella rymdstationen, sa projektledaren, Angela Des Jardins, en solfysiker vid Montana State University, som startade projektet.

Flyger på ungefär 100, 000 fot (30, 000 meter), ballongerna förväntas ta sig in i stratosfären, där forskare kommer att samla data om jordens atmosfäriska svar på förmörkelseskuggan i ett försök att informera atmosfäriska modeller. Och med månen som blockerar solskivan, kameror kommer tydligare att kunna fånga bilder av solens normalt dolda korona, eller atmosfär.

Dessutom, ballongerna kommer att möta extrema förhållanden som liknar Mars yta. Som sådan, David J. Smith, en mikrobiolog vid NASA Ames Research Center i Mountain View, Kalifornien, och hans kollegor vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory och Cornell University drar astrobiologiska experiment på projektet för att testa livets förmåga att överleva Mars-liknande förhållanden.

"Mycket astrobiologisk forskning - simulering, till exempel, Mars ytförhållanden - görs på jordens yta i extrema miljöer som Antarktis torra dalar, ", sade Smith. "Det är bra ställen att forska i astrobiologi. Dock, när du arbetar på jordens yta, du har ett rejält lager av ozon ovanför dig som skyddar mot ultraviolett strålning som verkligen är dödlig för liv. På Mars, det har du inte. När du går upp till jordens stratosfär, du kan få en mängd olika tillstånd som är mer som Mars, såsom ultraviolett strålning med låg våglängd, ultralåga temperaturer, frånvaro av vatten, och en sällsynt atmosfär."

Ballongerna kommer att bära sensorer och en tunn, lätt aluminiumremsa som kallas en "kupong". De rektangulära kupongerna väger vardera mindre än ett gram och är ungefär lika stora som tre frimärken. De är belagda med en tunn film som innehåller klibbiga sporer av bakterien Paenibacillus xerothermodurans, ursprungligen återhämtat sig från smutsen utanför NASA:s Kennedy Space Center på 1970-talet.

"Denna bakteriestam är ofarlig för miljön och för människor. Ingenting farligt kommer att sväva över våra huvuden, "försäkrade Smith.

Forskarna experimenterar med P. xerothermmodurans eftersom den är mycket resistent mot extrema miljöer, inklusive höga temperaturer och ultratorra förhållanden. Genom att fästa de mikrobiella kupongerna på ballongerna, forskarna hoppas kunna se livets svar på de typer av extremer som ses på ytan av Mars och andra avlägsna platser.

"Kritiker av detta arbete kan fråga sig, "Varför inte bara göra den här forskningen i en miljösimuleringskammare?", sa Smith. "Men det finns inget sätt att simulera all komplexitet och våglängder av solljus. Vi kan använda vårt arbete i jordens atmosfär för att förhoppningsvis hjälpa till att verifiera fynden vi får i simuleringskammare."

Trettiofyra team från hela USA kommer att flyga dessa bakterier. "Allt de behöver göra är att montera kuponger på utsidan av sina ballonger, " sa Smith. De kan delta i den här forskningen utan mycket ansträngning."

Sensorerna som placeras på ballongerna varierar beroende på lag, men inkluderar temperatur och luftfuktighet vi samt radiometrar för att mäta mängden strålning som ultraviolett ljus som de utsätts för, sa Smith.

Efter att ballongerna har landat, forskarna kommer att se hur många bakterier som överlevde på kupongerna. De kan sedan jämföra överlevnadshastigheter med sensordata för att se hur mikroberna reagerade på olika förhållanden i stratosfären.

"Jag tror att vi kommer att ha bakterieöverlevande i dessa experiment, ", sade Smith. "Jag är konsekvent förvånad över livets motståndskraft – livets förmåga att dröja kvar under förhållanden som vi anser vara extrema är ödmjukande."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av NASAs Astrobiology Magazine. Utforska jorden och bortom på www.astrobio.net.