Design preliminare del sistema di raccolta campioni per un simil cubesat operante in ambiente marziano

The search for traces of biological molecules is one of the main objectives of planetary space exploration. Simple organic compounds are fundamental building blocks for life, and their discovery in objects in the Solar System could provide crucial evidence of the habitability of celestial bodies. Concurrently, the detection of complex organic molecules could offer evidence of traces of extinct life. In this context, in situ analysis becomes a fundamental research tool. The project currently in development by INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) and CISAS (Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali), coordinated and funded by ASI (Agenzia Spaziale Italiana), aims to create VENOM (Venture the ExtractioN of Organic Molecules), an innovative miniaturized lab-on-a-chip that serves as an in situ platform. This tool, placed inside a simil cubesat, will be capable of conducting immunological and enzymatic tests to detect, identify, and assess martian biogenic compounds with a sensitivity reaching parts per billion. This document describes the design phase involving the creation of a preliminary design of the sample container's opening mechanism developed for the instrument, in order to validate its correct functioning.

La ricerca di tracce di molecole biologiche è uno dei principali obiettivi dell’esplorazione spaziale planetaria. Composti organici semplici sono i costituenti fondamentali per la vita, la loro scoperta in oggetti del Sistema Solare potrebbe rappresentare una prova cruciale di abitabilità di tali corpi celesti. Parallelamente, l’individuazione di molecole organiche complesse potrebbe fornire prove di tracce di vita estinta. In quest’ottica, l’analisi in situ diventa uno strumento fondamentale di ricerca. Il progetto in fase di sviluppo da INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) e CISAS (Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali), coordinato e finanziato da ASI (Agenzia Spaziale Italiana), ha come obiettivo la realizzazione di VENOM (Venture the ExtractioN of Organic Molecules), una breadboard lab-on-a-chip innovativa miniaturizzata che funga da piattaforma in situ. Tale strumento, posizionato all’interno di un simil cubesat, sarà in grado di effettuare test di carattere immunologico ed enzimatico in grado di rilevare, identificare e valutare i composti biogenici marziani con una sensibilità che raggiunge la parte per miliardo. In questo documento viene descritta la fase di progettazione che prevede la realizzazione di un design preliminare del meccanismo di apertura del sistema di raccolta in sviluppo per lo strumento, in modo da convalidarne il corretto funzionamento.