如何发现生物甲烷

　　昂斯托特表示，通常情况下，有两种方法可以发现甲烷同位素丰度。第一种方法要用到质量分光计，这种分光计可以利用电磁场，把不同的同位素分开。虽然这在实验室里很容易实现，但是灵敏度高到足以发现火星甲烷的生物迹象的分光计可能会太大，火星车根本携带不了。另一种选择是利用光学分光计，这种分光计可以测量一种气体吸收光的频率。那些产生共振频率的同位素，是由气体中较轻的分子构成的。

　　目前，火星科学实验室预定在2011年发射升空，届时它将携带一个光学分光计。这个装置或许可以测量火星甲烷的碳同位素比，但是昂斯托特认为它将无法明确说出火星甲烷是不是由生物产生的。因为这个原因，他和他的同事们目前正在设计一种特殊的光学分光计，这种分光计被称作腔衰荡分光计(Cavity Ringdown spectrometer)，这种分光计的灵敏度，将比火星科学实验室要携带的分光计的灵敏度高1000倍。

　　腔衰荡分光计(CRDS)通过利用激光照亮大气样本产生作用，这种激光的频率可以与一种特殊的同位素结构的甲烷分子的共振保持一致。空腔的局部壁具有反射能力，因此进入的光线很难逃逸出来。一旦激光被关闭，进入的光线将在空腔里来来回回继续反射数微秒，然后消失。昂斯托特表示，光线消失所用的时间，是衡量空腔里的目标分子的数量的一个标准。通过这种方法，腔衰荡分光计可以确定火星甲烷的不同同位素丰度比。因为这些光在消失以前会从空腔里的气体中来回穿数千次，因此，腔衰荡分光计可以比平常的光学分光计更加出色地测量甲烷浓度。

　　虽然腔衰荡分光计是一项趋于成熟的技术，但是昂斯托特和他的科研组需要研发一种灵敏度非常高的便携式装置。他们已经制成一个70磅的试验样机，这种分光计的质量大约是普通分光计的质量的五分之一。他们现在的目标是制造一个更小、更加适合执行太空任务的仪器，这些任务是指火星科学实验室之后要进行的下一轮火星车任务等。昂斯托特说：“我们计划对分光计进行改进，以便它可以在火星上正常运行。众所周知，火星上的压强更低，而且还有大量尘埃。”(孝文）