Marsissa on vettä. Ei vain jää tai lumi, vaan nestemäinen, virtaava vesi. Se on suolaista ja niukkaa, mutta silti yksi tärkeimmistä maapallon elämän ainesosista - ja vaikka Punainen planeetta on kaukana kaikkein vieraanvaraisimmasta asumispaikasta, tutkijoiden mielestä sillä on mahdollisuus. Ehkä yksisoluiset organismit piiloutuvat jonnekin Marsiin. Jos haluamme löytää heidät, meidän on etsittävä paikkoja, joissa he ovat todennäköisimmin. NASA: n mukaan meidän on seurattava vettä.
Ongelmana on, että suurin osa Marsin avaruusaluksista ei voi”seurata vettä”, koska ne eivät ole riittävän puhtaita päästäkseen kosteisiin ja lämpimiin”erityisalueisiin”, joille elämä todennäköisesti juurtuu. Avaruustutkimuskomitean kansainvälinen tiedeneuvosto määrittelee”erityiset alueet” niiden planeettapuolustuspolitiikan mukaisesti. Logiikka on, että jos lähetämme likaisen avaruusaluksen johonkin näistä "erityisalueista", maalliset mikrobit voivat kasvaa siellä, saastuttaa Marsia ja saada siitä niin, että kun löydämme mikrobielämän Marsilla, emme ymmärrä, onko se kotoisin Marsista vai tuonutko se maasta?
Jos NASA suhtautuu tosissaan astronautien lähettämiseen Punaiselle planeetalle 2030-luvulla, on tärkeätä, että virasto saa kyllä tai ei vastauksen tähän ikääntyneeseen kysymykseen ennen kuin ihmiset tulevat Marsille ja aiheuttavat sotkua. Kyllä, olemme todennäköisesti jo saastuttaneet Marsin jossain määrin aikaisemmalla avaruusaluksellamme, mutta ihmisten sterilointi on paljon vaikeampaa kuin koneet.
"Kun lähetämme ihmiset Marsiin, on erittäin, erittäin vaikeaa välttää pilaantumista", sanoi Michiganin osavaltion yliopiston insinööri ja astrobiologi Nilton Renno. "Ihmiset tuovat mukanaan valtavan määrän mikrobeja." Lisäksi "jos ihmiset menevät Marsille, he haluavat tutkia mielenkiintoisimpia alueita". Kuten vedellä.
Tällä hetkellä ainoa tehtävä, jolla voidaan testata Marsin elämää ennen kuin astronautit saapuvat 2030-luvulle, on Mars 2020 -reitti, eikä sitä voida steriloida tarpeeksi perusteellisesti päästäkseen alueille, joilla Marsin elämä todennäköisesti piilee. …
Eikö meidän olisi pitänyt löytää häntä jo?
1970-luvulla Viking-laskulaite oli ensimmäinen NASA-avaruusalus, joka laskeutui Marsin pinnalle, ja se oli myös ensimmäinen, joka yritti löytää elämää planeetalta. Heidän lähettämämme vastaus osoittautui erittäin pettymys: ehkä. Yksi kokeista paljasti metabolisen aktiivisuuden, kun taas toiset eivät löytäneet orgaanisia aineita - ts. Niitä, jotka muodostavat olentoja maan päällä.
Mainosvideo:
Kun otsikot “Marsilla on elämää” haalistuivat, Marsin etsinnässä tapahtui 15 vuoden tauko. Ihmiset vain eivät nähneet järkeä tuhlata rahaa hoikkakokeisiin.
Kun NASA lopulta jatkoi Marsin etsintää, virasto otti vähemmän suoran lähestymistavan: hengen etsimisen sijaan avaruusalukset alkoivat etsiä olosuhteita, joissa elämä voisi pesätä, menneisyydessä tai nykyisessä tilassa. Esimerkiksi Curiosity-roverin tavoitteena oli "arvioida, oliko Marsilla kerran ympäristö, joka kykenee tukemaan pieniä elämän muotoja, nimeltään mikrobit".
Vuonna 2011 tutkijaryhmä ehdotti, että viikingit olisivat todellakin löytäneet orgaanista materiaalia Marsista. Koska NASA ei ole koskaan käynyt Marsissa aiemmin, mistä se tietää, että Marsin maaperässä on runsaasti orgaanisia orgaanisia aineita hajottavia perkloraatteja? Tutkijoiden mukaan maapallon pilaantumiseen kirjattu orgaaninen aine oli tosiasiallisesti krematisoituja näytteitä Marsin orgaanisesta aineesta. Marsilla ei ole takeita elämästä, mutta jos orgaanista ainetta on, mahdollisuudet elämään kasvavat sen mukana.
Selvyyden vuoksi vielä kerran, että Mars on ankara paikka. On kylmä eikä haitallisesta säteilystä pääse pakoon. Mutta Marsin maaperässä on lupaavaa kemiaa, joka ehdottaa, että mikrobi-organismit pureskelevat ruokaa, ja vesijää on läsnä sekä pylväissä että maanalaisessa ympäristössä. Maapallolla on elämää melkein missä vettäkin on.
Vaarallinen pilaantuminen
Kun ulkoavaruussopimus allekirjoitettiin vuonna 1967, maat sopivat, että tutkiessaan Kuua ja muita taivaankappaleita, ne "välttävät niiden vaarallisen pilaantumisen ja myös maapallon ympäristön haitalliset muutokset maapallon ulkopuolisen aineen käyttöönoton seurauksena".
Lause”välttää vaarallista saastumista” on tulkittavissa. Emme tiedä onko Marsilla elämää tai miten mikrobimme voivat vaikuttaa siihen.
Kansainväliset tieteelliset organisaatiot ovat päättäneet, että Marsin testaaminen elämää varten ei ole ehdoton edellytys astronautien lähettämiselle, mutta se on hyvä idea.
"Ei ollut yksimielisyyttä siitä, pitäisikö meidän tehdä tämä", sanoo Katarina Conley, NASA: n planeettapuolustusasiantuntija.
Jos Marsilla on elämää, emmekä tiedä sitä, voimme vaarantaa oman biologiamme - maapallolla lajien siirtäminen alueelta toiselle voi olla tuhoisa. Mitä tapahtuu, jos kuljetamme invasiivisia lajeja vahingossa planeettojenvälisessä tilassa? Samoin marsilainen elämä voi vaarantaa maan ja / tai astronautidemme terveyden.
"Jos meillä ei ole tietoa, emme tiedä seurauksista", Conley sanoo. "On turvallisempaa tutkia paikkoja, kun tiedät niistä enemmän."
Tiukat vaatimukset
Viking-tehtävä asetti standardin avaruusalusten puhtaudelle. Tuolloin tutkijat odottivat löytävänsä elämää Marsilla, joten maa-alue desinfioitiin ja kuumennettiin lämpötilaan 130 celsiusasteeseen saakka pitkään. Myös tulevaisuuden avaruusalukset, jotka etsivät elämää, käyvät läpi samanlaisen paistamisprosessin - mikä tarkoittaa, että ne on tehtävä ennalta kestäviksi tällaisille lämpötiloille. Tällaisen puhdistuksen piti vähentää laitteen sisällä olevien mikrobien lukumäärää 30: een.
Nykyään, ennen avaruuteen lähtöä, avaruusalukset kohtaavat suhteellisen yksinkertaisia sterilointimenetelmiä, mukaan lukien kemialliset käsittelyt ja ultraviolettisäteet. Silti, Curiosity voi kuljettaa jopa 300 000 bakteeritutkijaa. Mutta jotta avaruusalus pääsee johonkin Marsin "erityisalueista", insinöörien on vähennettävä tämä lukumäärä 30. Heidän mukaansa se on kallis ja aikaa vievä. Mutta toiset väittävät, että tiukat vaatimukset ovat välttämättömiä itse Marsin tutkinnan kyseenalaistamiseksi.
Avaruusaluksen huolellinen sterilointi lisää merkittävästi operaation kustannuksia. Noin kymmenen vuotta sitten NASA ja Euroopan avaruusjärjestö (ESA) päättelivät, että Spirit- ja Opportunity-roversien jälkiasennus lämmönkestävillä materiaaleilla, jotka antavat heille mahdollisuuden selviytyä lämpösteriloinnista, maksaisi 100 miljoonaa dollaria. Conley kuitenkin toteaa, että prosessi on halvempaa hankkeille, jotka on alun perin suunniteltu ultra-sterilointiin.
”Se on puhdistettava koko eliniän ajan”, Renno sanoo, insinöörien kokoamalla avaruusaluksen puhtaaseen huoneeseen siihen hetkeen, jolloin ne kiinnitetään rakettiin. Raketti on myös desinfioitava. "Meidän on varmistettava, että polku laboratoriosta Marsiin on selkeä."
ESAn ExoMars-rover laskeutuu Marsille vuonna 2018 etsimään biomarkkereita, jotka voivat viitata elämään menneisyydessä tai nykyisessä. Mars 2020 rover julkaistaan viiden vuoden kuluessa; Hänen on kerättävä näytteitä Marsin maaperästä, joka sitten poimii määrittelemättömällä tehtävällä palauttaa näytteet takaisin Maahan, missä tutkijat voivat testata niitä elämää varten. ExoMars tai Mars 2020 eivät kuitenkaan ole riittävän puhtaita matkustaakseen erityiselle alueelle, ja on liian myöhäistä ajatella niiden parantamista.
"Mitä et voi koskaan korvata, on aika", Conley sanoo. Lisäksi jälkiasennuksella on toinen haittapuoli: "Kun muutat asioita, ne eivät välttämättä toimi kuten aiemmin."
Siksi tulokset, jotka nämä laitteet palauttavat meille, ovat ristiriitaisia; elämän löytäminen Marsilla voi olla vääriä positiivisia, johtuen maanpäällisistä epäpuhtauksista, ja kielteisestä tuloksesta kerrotaan vähän, koska emme ole tutkineet paikkoja, joissa elämä voisi hyvinkin olla.
"Vaikuttaa tarpeettomalta ohjata elämänhakumatkoja" ei-erikoisalueille ", jos" erityisalueet "ovat kiinnostavia paikkoja mahdollisen elämän kannalta", sanoo NASA: n planeettatutkija Chris McKay.
Renno on samaa mieltä. "Jos etsimme elämää, meidän pitäisi mennä sinne, missä elämä todennäköisimmin on."
Parempia vaihtoehtoja
NASA: lla ei ole suunniteltua tehtävää elämän havaitsemiseksi tällä hetkellä - ainakin sellaisen, joka menisi "erityiselle alueelle". Onneksi on vielä jäljellä aikaa, kunnes ihmiset saapuvat Punaiselle planeetalle - oletettavasti 2030-luvulla.
"Ei ole niin vaikeaa ohjata operaatiota tietylle alueelle", McKay sanoo. "Erityisvaatimuksia on, ja tehtävä on korreloitava niiden kanssa."
Yksi ehdotetuista tehtävistä on Icebreaker, "jäänmurtaja", joka poraa Marsin pohjoisnavan, jossa muinaisen elämän jäännökset voidaan säilyttää jäässä. McKayn johdolla operaatio olisi alun perin suunniteltu sterilointiin ja elämän suoraan etsimiseen tietyillä alueilla. Jos sen rahoitus hyväksytään, se voi alkaa jo vuonna 2020 450 miljoonalla dollarilla plus käynnistyskustannukset.
Toinen rohkea (BOLD, kuten operaation nimi viittaa) ehdotus, Biological Oxidant and Life Detection, lähettäisi kuusi pientä koetinta etsimään elämää Marsilla. Kun matkaa ehdotettiin muutama vuosi sitten, tutkijat laskivat, että se voisi mennä jo vuonna 2018 alle 300 miljoonalla dollarilla. Totta, he eivät täsmentäneet, tyhjennetäänkö nämä avaruusalukset päästäkseen erityisalueille.
Avaruusaluksia voidaan tietysti tehdä edistyneillä materiaaleilla, jotka kestävät leipomisen sterilointimenettelyjen aikana, Conley sanoo. Vikingin puhdistamiseen käytetyissä lämpötiloissa toimii paljon armeijan elektroniikkaa. Mutta prosessi vaatii erityistä huomiota, koska materiaalit voivat laajentua tai supistua tai jopa rikkoutua kokonaan altistessaan voimakkaalle kuumuudelle.
Ja tietenkin, avaruusaluksen komponenttien suunnittelu on vain yksi osa elämänhaku-operaation järjestämistä. Voi olla vielä vaikeampaa päättää, mikä tapa löytää elämä on parempi kuin toiset - pitäisikö meidän etsiä elämää DNA: lta vai voisiko Marsin elämä olla täysin erilainen kuin biologiamme? Tutkijat keskustelevat edelleen siitä, löysivätkö viikingit elämän Marsilla vuonna 1976. Jos haluamme lähettää ihmisiä Marsille 2030-luvulla, emme voi viettää vielä 40 vuotta väittelyyn.
ILYA KHEL