Az asztrokémia olyan, elsősorban a kémián, a csillagászaton és az asztrofizikán alapuló interdiszciplináris tudományterület, amely azért került az utóbbi időben az érdeklődés középpontjába, mert a világűrben egyre nagyobb számban fedeznek fel egzotikus és komplex szerves molekulákat. A fehérjék egyik építőköveként ismert glicin nevű aminosav például meteoritokban és üstökösökben is előfordul, sőt több száz fényévre lévő molekulafelhőben is azonosítani vélték. Létezik, de a keletkezésére nincs olyan magyarázat, amit általánosan elfogadnának a szakemberek.
A legtöbb reakció jéggé fagyott anyagok – például víz, szén-monoxid, metán és ammónia – felületén, sugárzás hatására megy végbe a világűrben. A glicin gázfázisú szintézisére sem találtak elfogadható magyarázatot, de a NASA Ames laboratóriumának kísérletei arra utalnak, hogy jegek felületén kismolekulákból keletkezhetnek aminosavak. Hasonló érdekes kérdés, hogy miként jöhet létre hatvan szénatomból álló, gömb alakú molekula, az úgynevezett fullerén a világűrben.
Az asztrokémikusok arra keresik a választ, hogy a különféle objektumokban milyen molekulák találhatók, azok hogyan keletkeznek és mennyire stabilak. Ezeket a vegyületeket valahogy be kell azonosítani. Az egyik módszer, hogy a helyszínen mintát veszünk. Az Apollo-programnak köszönhetően a Holdról van eredeti kőzetünk és porunk, a Wild–2 üstökösből a Stardust amerikai űrszonda gyűjtött némi anyagot, amely 2006-ban érkezett a Földre.
A Marsról érkeztek már meteoritok a Földre, a Spirit és az Opportunity is végzett e helyszínen analitikai méréseket, sőt körvonalazódik olyan misszió is, amelynek részeként marsi kőzetet hoznának a Földre. A Naprendszeren kívüli égitestek esetében erre nincs mód, mégis gyűjthetünk információt azokról is, hiszen a színképelemzések alapján beazonosíthatjuk az ott lévő anyagokat. Ez különösen érdekes a naprendszeren kívüli bolygók, úgynevezett exobolygók esetében. Ha az adott égitest csillagának lakható zónájában fekszik, akkor ott elvileg kialakulhat a földihez hasonló élet.
Az erre irányuló űrprogramoknak (például James Webb-űrtávcső) köszönhetően a színképelemzés alapján meghatározható lesz, hogy milyen anyagokból áll a bolygó légköre, ami erősítheti vagy éppen gyengítheti a távoli élet esélyét. – Engem is érdekel, hogy van-e másutt élet, de ahhoz, hogy erre a kérdésre tudományos alapossággal válaszoljunk, sokat kell még tanulnunk a világ működéséről – nyilatkozta lapunknak Tarczay György, az ELTE Kémiai Intézet Szervetlen Kémiai Tanszékének docense, aki szerint nem csak a bolygók érdekesek, hiszen a csillagközi térben is különféle molekulákból álló felhőkre bukkantak.
A kémikusnak kihívás, hogy laboratóriumban előállítsa ezeket az anyagokat, majd meghatározza azok színképeit. Az utóbbiak segítségével ugyanis a csillagászok könnyedén azonosíthatják valamelyik távoli objektum összetételét, illetve olyan anyagokat is gyárthatnak, amelyeket még nem találtak meg, de bármikor előbukkanhatnak. A laborban két irányból indulhat a molekulák gyártása. Nagy méretű vegyületek aprításával, illetve kismolekulák összerakásával – a csillagközi térben az utóbbi az általános.
– Számos asztrokémiai szempontból érdekes vegyület nem állítható elő lombikban. Olyan extrém környezetet kell biztosítani, amely a különféle csillagászati objektumokra jellemző. A Lendület program erre a feladatra alkalmas kutatóhely létrehozását támogatja – tájékoztatott Tarczay György, aki munkatársaival nagyon tiszta körülmények között fagyasztja le ultranagy vákuumban az alapanyagokat, amelyeket besugároznak, majd azonosítják a keletkező molekulákat és regisztrálják ezek színképeit.
Ehhez különleges berendezések kellenek, például két kriosztát, azaz nagyon alacsony hőmérséklet előállítására alkalmas hűtő. (Az egyik 4, a másik 10 kelvines hideget produkál, ami –269 és –263 Celsius-fokot jelent.) Ezek segítségével többek között molekulafelhők, a Jupiter atmoszférája, illetve a Neptunuszon túli objektumok kémiája szempontjából érdekes molekulákat vizsgálhatják.