Atunci când explorează alte planete și corpuri cerești, misiunile NASA trebuie să respecte practica cunoscută drept „protecția planetară”. Această practică afirmă că trebuie luate măsuri în timpul proiectării unei misiuni pentru a se asigura că contaminarea biologică atât a planetei / corpului explorat, cât și a Pământului (în cazul misiunilor de retur de probă) este prevenită.
Privind spre viitor, există întrebarea dacă această aceeași practică va fi extinsă sau nu la planetele extra-solare. Dacă da, ar intra în conflict cu propunerile de „sămânță” a altor lumi cu viață microbiană pentru a începe procesul de evoluție. Pentru a rezolva acest lucru, Dr. Claudius Gros de la Institutul de Fizică Teoretică al Universității Goethe a publicat recent o lucrare care privește protecția planetară și face cazul misiunilor „de tip Genesis”.
Lucrarea, intitulată „De ce protecția planetară și exoplanetară diferă: cazul misiunilor Genesis de lungă durată pe planetele de oxigen M-pitice habitabile, dar sterile”, a apărut recent online și urmează să fie publicat de jurnal. Acta Astronautica. În calitate de fondator al proiectului Genesis, Gros abordează problema etică a însămânțării planetelor extrasolare și argumentează cum și de ce se poate aplica protecția planetară în aceste cazuri.
Mai simplu spus, proiectul Genesis își propune să trimită nave spațiale cu fabrici de gene sau păstăi criogenice ar putea fi folosite pentru a distribui viața microbiană către „exoplanetele locuibile tranzitoriu - adică planetele capabile să susțină viața, dar care nu pot da naștere singure. Așa cum Gros a explicat anterior la Space Magazine:
„Scopul proiectului Genesis este de a oferi vieții terestre căi evolutive alternative pe acele exoplanete care sunt potențial locuibile, dar totuși lipsite de viață ... Dacă ați avut condiții bune, viața simplă se poate dezvolta foarte rapid, dar viața complexă va avea greu. Cel puțin pe Pământ, a durat foarte mult timp până a ajuns viața complexă. Explozie cambriană s-a întâmplat doar cu aproximativ 500 de milioane de ani în urmă, aproximativ 4 miliarde de ani de la formarea Pământului. Dacă le oferim planetelor posibilitatea de a avansa evoluția, le putem oferi șansa de a avea propriile lor Explozii cambriene. "
Scopul unei misiuni de tip Genesis ar fi, prin urmare, să ofere planetelor extrasolare o scurtă evoluție, sărind miliarde de ani necesari pentru ca formele de viață de bază să evolueze și să se deplaseze direct în punctul în care organismele complexe încep să se diversifice. Acest lucru ar fi util în special pe planetele în care viața ar putea prospera, dar nu ar putea apărea de la sine.
"Există o mulțime de" imobiliare "în galaxie, planete unde viața ar putea prospera, dar cel mai probabil nu este încă." Gros a distribuit recent prin e-mail. „O misiune a Genezei ar aduce organisme uni-celulare avansate (eucariote) pe aceste planete.”
Abordând problema modului în care astfel de misiuni ar putea încălca practica protecției planetare, Gros oferă două contra-argumente în lucrarea sa. În primul rând, el susține că interesul științific este principalul motiv pentru protejarea posibilelor forme de viață pe corpurile sistemului solar. Totuși, acest rațional devine invalid din cauza duratei prelungite pe care o implică misiunile către planetele extrasolare.
Mai simplu spus, chiar și atunci când avem în vedere misiunile interstelare la cele mai apropiate sisteme stelare (ex. Alpha Centauri, care se află la 4,25 ani lumină distanță) timpul este factorul cheie de limitare. Folosind tehnologia existentă, o misiune într-un alt sistem stelar ar putea dura oriunde de la 1000 la 81.000 de ani. În prezent, singura metodă propusă pentru atingerea unei alte stele într-un interval de timp rezonabil este sistemul de lansare a energiei regizate.
În această abordare, laserele sunt utilizate pentru a accelera o navigație ușoară până la viteze relativiste (o fracție a vitezei luminii), un bun exemplu al acesteia fiind conceptul propus Breakthrough Starshot. Ca parte a obiectivului Break Along Initiatives de realizare a fluxului spațial interstelar, de a găsi lumi locuibile (și posibil viață inteligentă), Starshot ar implica o navigare ușoară și nanocraft fiind accelerate de lasere până la viteze de până la 60.000 km / s (37.282 mps) - sau 20% viteza luminii.
Pe baza unui studiu anterior realizat de Gros (și unul de cercetători de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Sistemelor Solare), un astfel de sistem ar putea fi asociat cu o vele magnetică pentru a-l încetini când a ajuns la destinație. După cum a explicat Gros:
„Sistemul de lansare a energiei direcționate furnizează energia de care o navă interstelară are nevoie pentru a accelera prin intermediul fasciculelor laser concentrate. Pe de altă parte, rachetele convenționale trebuie să transporte și să își accelereze propriul combustibil. Chiar dacă este dificil să accelerăm o ambarcațiune interstelară, la lansare, este mult mai solicitant să decelerăm la sosire. Un câmp magnetic creat de un curent într-un superconductor nu are nevoie de energie pentru menținerea acestuia. Acesta va reflecta protonii interstelari, încetinind astfel de ambarcațiuni. "
Toate acestea fac ca propulsia cu energie direcționată să fie deosebit de atractivă în ceea ce privește misiunile de tip Geneză (și vise versa). Pe lângă faptul că durează mult mai puțin timp pentru a ajunge la un alt sistem stelar decât o misiune echipată (adică o navă de generație sau unde pasagerii sunt în suspensie criogenică), obiectivul de a introduce viața în lumi care altfel nu ar avea, ar face costurile și călătoriile. timpul demn.
Gros subliniază, de asemenea, că prezența oxigenului primordial poate împiedica de fapt să apară viața pe exoplanetele care orbitează stele de tip M (pitic roșu). Considerat în mod obișnuit un semn al locuinței potențiale (de asemenea, un biomarker), cercetările recente au arătat că prezența oxigenului atmosferic nu indică neapărat calea vieții.
Pe scurt, gazul de oxigen este necesar pentru existența unei vieți complexe (așa cum o știm), iar prezența sa în atmosfera Pământului este rezultatul organismelor fotosintetice (cum ar fi cianobacteriile și plantele). Cu toate acestea, pe planetele care orbitează stele de tip M, acesta poate fi rezultatul dezasocierii chimice, unde radiațiile din stea-mamă au transformat apa planetei în hidrogen (care scapă în spațiu) și oxigen atmosferic.
În același timp, Gros subliniază posibilitatea ca oxigenul primordial să fie o barieră pentru condițiile prebiotice. Deși condițiile în care a apărut viața pe Pământ nu sunt încă înțelese în întregime, se crede că primele organisme au apărut în „medii de reacție chimio-fizică microstructurate conduse de o sursă de energie susținută” (cum ar fi aerisirile hidrotermale alcaline).
Cu alte cuvinte, se crede că viața pe Pământ a apărut în condiții care ar fi toxice pentru majoritatea formelor de viață astăzi. Abia printr-un proces evolutiv a durat miliarde de ani, a putut apărea o viață complexă (care depinde de oxigenul gazului pentru a supraviețui). Alți factori, cum ar fi orbita unei planete, istoria sa geologică sau natura stelei sale părinte, ar putea contribui, de asemenea, la faptul că planetele sunt „locuibile în mod tranzitoriu”.
Ceea ce înseamnă asta, în ceea ce privește planetele extra-solare similare Pământului care orbitează stele de tip M, este că protecția planetară nu s-ar aplica în mod necesar. Dacă nu există o viață indigenă pe care să o protejeze, iar șansele să apară nu sunt bune, atunci umanitatea ar ajuta viața să apară local și să nu o împiedice. După cum a explicat Gros:
„Marte era locuibil tranzitoriu, având condiții de clement devreme, dar nu acum. Altele pot fi locuibile timp de 2 sau 3 miliarde de ani, o perioadă care nu ar fi suficientă pentru ca plantele și animalele să evolueze indigen. Dacă viața nu apare niciodată pe o planetă, ea va rămâne sterilă pentru totdeauna, chiar dacă ar putea susține viața. Oxigenul este probabil să prevină viața care apare în primul rând, fiind toxic pentru ciclurile de reacție chimică care sunt precursorii vieții. "
Este un concept care a fost explorat o lungime în domeniul ficțiunii științifice: o specie avansată plantează semințele vieții pe o altă planetă, trec milioane de ani și rezultă o viață simțitoare! De fapt, există cei care consideră că așa a început viața pe Pământ - teoria Antichilor Astronauți (care este pură speculație) - și făcând acest lucru noi înșivă pe alte planete, am fi continuat această tradiție a „panspermiei regizate”.
În final, scopul care se ascunde în practica protecției planetare este evident. Dacă viața a apărut dincolo de Pământ, atunci este distinctă și merită o șansă să prospere fără interferențe de la oameni sau organisme invazive ale Pământului. Același lucru este valabil și pentru viața de pe Pământ, care ar putea fi perturbată de organisme extraterestre readuse prin misiuni de returnare a probelor sau de explorare.
Dar, în cazul în care planetele terestre care orbitează cea mai comună stea din galaxie nu sunt susceptibile să găsească viață (așa cum sugerează cercetările recente), atunci transportul organismelor terestre către aceste planete ar putea fi de fapt o idee bună. Dacă umanitatea ar fi singură în Univers, atunci răspândirea organismelor terestre ar fi în slujba vieții.
Și dacă, deși este o posibilitate îndepărtată, viața pe Pământ este rezultatul panspermiei direcționate, atunci s-ar putea argumenta că umanitatea are datoria de a însămânța cosmosul cu viața. În timp ce rambursarea nu ar fi imediată, cunoașterea faptului că oferim vieții o lume asupra lumilor în care altfel ar putea să nu existe, este probabil o investiție demnă.
Invariabil, problemele vieții extraterestre și ale explorării planetare sunt una controversată și pe care nu este probabil să le rezolvăm în curând. Un lucru este sigur însă: pe măsură ce eforturile noastre de a explora Sistemul Solar și galaxia continuă, este o problemă pe care nu o putem evita.
