VENOM: design e progettazione meccanica del sistema per analisi biologiche su altri pianeti.

The search for life on other planets and moons in the solar system is one of the main objectives of space exploration, with a particular focus on Mars. The VENOM (Venture the ExtractioN of Organic Molecules) project aims at the in-situ analysis of samples for the detection of biomarkers, using a breadboard lab-on-chip developed by INAF (National Institute for Astrophysics) and CISAS (Center of Studies and Activities for Space) of the University of Padua, with the support and funding of ASI (Italian Space Agency). The thesis work concerned the definition of the system requirements and the design, where necessary, of the components needed to receive a small sample of Martian soil which is then dissolved, filtered to remove possible solid particles of soil, desalinated and concentrated within a complex microfluidic system (according to the specifications provided by INAF) to be finally analyzed. Since a technique is used in which the reagents and components to be analyzed are in the liquid state, one of the main challenges faced was to ensure that the internal environment of the system remains at terrestrial temperature and pressure, despite the need to interface with a hostile external environment through a valve that allows the sample to be inserted.

La ricerca della vita su altri pianeti e lune del sistema solare è uno degli obiettivi principali dell'esplorazione spaziale, con particolare attenzione a Marte. Il progetto VENOM (Venture the ExtractioN of Organic Molecules) mira all'analisi in situ di campioni per l'individuazione di biomarcatori, utilizzando una breadboard lab-on-chip sviluppata dall'INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) e dal CISAS (Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali) dell’Università di Padova, con il supporto e il finanziamento dell'ASI (Agenzia Spaziale Italiana). Il lavoro di tesi ha riguardato la definizione dei requisiti del sistema e la progettazione, ove necessario, dei componenti necessari a ricevere un piccolo campione di suolo marziano che viene poi disciolto, filtrato per rimuovere possibili particelle solide di terreno, desalinizzato e concentrato all'interno di un sistema microfluidico complesso (secondo le specifiche fornite dall'INAF) per essere infine analizzato. Poiché si utilizza una tecnica in cui i reagenti e i componenti da analizzare sono allo stato liquido una delle principali sfide affrontate è stata quella di garantire che l'ambiente interno del sistema rimanga a temperatura e pressione terrestri, nonostante la necessità di interfacciarsi con un ambiente esterno ostile tramite una valvola che renda possibile l'inserimento del campione. ​