При дослідженні інших планет і небесних тіл, місії NASA зобов'язані дотримуватися практики, відомої як "планетарний захист". Ця практика зазначає, що під час розробки місії необхідно вживати заходів щодо запобігання біологічному забрудненню як планети / тіла, що досліджується, так і Землі (у випадку місій повернення зразків).
Дивлячись у майбутнє, виникає питання, чи поширюватиметься ця чи інша практика на позасонячні планети. Якщо так, то це буде суперечити пропозиціям "посіяти" інші світи мікробним життям, щоб розпочати еволюційний процес. Щоб вирішити це, доктор Клавдій Грос з Інституту теоретичної фізики університету Гете нещодавно опублікував доповідь, в якій розглядає планетарний захист і робить справу для місій "типу генезису".
Документ під назвою "Чому планетарний та екзопланетарний захист відрізняються: випадок тривалої місії генезису на житлові, але стерильні кисневі планети М-карликів", нещодавно з'явився в Інтернеті і повинен опублікувати журнал Acta Astronautica. Як засновник Project Genesis, Грос вирішує етичну проблему висіву позасонячних планет і стверджує, як і чому планетарний захист може не застосовуватися в цих випадках.
Простіше кажучи, Проект Genesis спрямований на те, щоб відправити космічні апарати з генними фабриками або кріогенні стручки можуть бути використані для розповсюдження життєдіяльності мікробів "тимчасово проживаючим екзопланетам - тобто планетам, здатним підтримувати життя, але, ймовірно, не можуть породити його самостійно. Як раніше Грос пояснював для Space Magazine:
«Мета проекту Genesis - запропонувати земному життю альтернативні еволюційні шляхи на тих екзопланетах, які є потенційно заселеними, але все ж безжиттєвими… Якщо у вас були хороші умови, просте життя може розвиватися дуже швидко, але складне життя загрожує важким часом. Принаймні, на Землі пройшло дуже багато часу, щоб скластись складне життя. The Кембрійський вибух сталося лише близько 500 мільйонів років тому, приблизно через 4 мільярди років після утворення Землі. Якщо ми дамо планетам можливість швидкої еволюції вперед, ми можемо дати їм можливість власноруч вибуху в Кембрії ».
Завданням місії типу «Генеза» було б запропонувати позасонячним планетам еволюційне скорочення, пропустивши мільярди років, необхідні для того, щоб основні форми життя еволюціонували та рухалися безпосередньо до того, коли складні організми починають диверсифікуватись. Це було б особливо корисно на планетах, де життя може процвітати, але не виникати самостійно.
"У галактиці є багато" нерухомості ", планети, де життя може процвітати, але, швидше за все, ще не стало". Нещодавно Грос поділився електронною поштою. «Місія Genesis принесла б передові одноклітинні організми (еукаріоти) на ці планети».
Розглядаючи питання про те, як такі місії можуть порушити практику планетарного захисту, Грос пропонує у своєму документі два контр-аргументи. По-перше, він стверджує, що науковий інтерес є основною причиною захисту можливих форм життя на органах Сонячної системи. Однак ця раціональність стає недійсною через тривалість дії місій на позасонячні планети.
Простіше кажучи, навіть якщо ми розглядаємо міжзоряні місії до найближчих зіркових систем (наприклад, Альфа Центавра, який за 4,25 світлових років) час є ключовим обмежуючим фактором. Використовуючи існуючі технології, місія до іншої зіркової системи може зайняти від 1000 до 81 000 років. В даний час єдиним запропонованим методом досягнення іншої зірки у розумні часові рамки є система спрямованого запуску енергії.
У такому підході лазери використовуються для прискорення світлового вітрила до релятивістських швидкостей (частка швидкості світла), хорошим прикладом цього є запропонована концепція Breakthrough Starshot. У рамках мети Breakough Initiatives - досягнення міжзоряного космічного польоту, пошуку житлових світів (і, можливо, розумного життя), Starshot передбачає легке вітрило та наноматеріали, що прискорюються лазерами зі швидкістю до 60 000 км / с (37,282 м / с) - або 20% швидкість світла.
Виходячи з попереднього дослідження, проведеного Гросом (і одним із дослідників Інституту Макса Планка з досліджень сонячної системи), така система також може бути поєднана з магнітним вітрилом, щоб уповільнити її, коли вона дійшла до місця призначення. Як пояснив Грос:
«Система спрямованого запуску енергії доставляє енергію, яку потребує міжзоряне судно для прискорення через концентровані лазерні промені. З іншого боку, звичайні ракети потребують перевезення та прискорення власного палива. Незважаючи на те, що міжзоряне судно важко прискорити, при запуску це ще набагато вимогливіше сповільнитись після прибуття. Магнітне поле, створене струмом у надпровіднику, не потребує енергії для його утримання. Це відображатиме міжзоряні протони, уповільнюючи таке ремесло ».
Все це робить рушійну енергію особливо привабливою, якщо йдеться про місії генезису (і навпаки). Окрім того, що потрібно взяти набагато менше часу, щоб дістатися до іншої зіркової системи, ніж екіпаж місії (тобто корабель покоління або там, де пасажири перебувають у кріогенній підвісці), мета ввести життя у світи, які б інакше не мали б, це призведе до витрат і подорожей час вартий.
Грос також вказує на той факт, що наявність споконвічного кисню може фактично перешкоджати появі життя на екзопланетах, що орбітують зірки типу М (червоний карлик). Нещодавні дослідження, як правило, вважаються ознакою потенційного заселення (так само біомаркер), що наявність атмосферного кисню не обов'язково вказує шлях до життя.
Коротше кажучи, кисневий газ необхідний для існування складного життя (як ми його знаємо), а його присутність в атмосфері Землі є результатом фотосинтетичних організмів (таких як ціанобактерії та рослини). Однак на планетах, що обертаються навколо зірок типу М, це може бути результатом хімічної дисоціації, коли випромінювання материнської зірки перетворило воду планети у водень (який витікає у космос) та атмосферний кисень.
У той же час, Грос вказує на можливість того, що первісний кисень може бути бар'єром для пребіотичних умов. Хоча умови, за яких виникло життя на Землі, ще не повністю зрозумілі, вважається, що перші організми з'явилися в "мікроструктурованих хіміофізичних реакційних середовищах, керованих стійким джерелом енергії" (наприклад, лужні гідротермальні отвори).
Іншими словами, вважається, що життя на Землі виникло в умовах, які були б токсичними для більшості форм життя сьогодні. Лише за допомогою еволюційного процесу, який зайняв мільярди років, може скластись складне життя (яке залежить від викиду кисню). Інші фактори, такі як орбіта планети, її геологічна історія або природа її материнської зірки, також можуть сприяти тому, що планети є "тимчасово проживаючими".
Що означає це, що стосується надсонячних планет Землі, що обертаються навколо зірок типу М, це те, що планетарний захист не обов'язково застосовуватиметься. Якщо немає корінного життя для захисту, і шанси на його виникнення не є гарними, тоді людство допомогло б життя зароджуватися на місцевому рівні, а не перешкоджаючи цьому. Як пояснив Грос:
«Марс був тимчасово заселений, маючи умови кліменту на початку, але не зараз. Інші можуть бути заселені протягом 2 або 3 мільярдів років, проміжку часу, якого не вистачить рослинам і тваринам, які розвиваються корінним шляхом. Якщо життя ніколи не виникне на планеті, воно назавжди залишиться стерильним, навіть якщо воно могло б підтримати життя. Кисень, швидше за все, виграє життя, що виникає в першу чергу, будучи токсичним для циклів хімічної реакції, які є попередниками життя ».
Це поняття, яке досліджувалося в науковій фантастиці: передовий вид висаджує насіння життя на іншій планеті, проходять мільйони років, і результати життєздатного життя! Насправді, є такі, хто вважає, що саме так почалося життя на Землі - теорія стародавніх космонавтів (що є чистою спекуляцією) - і, роблячи це самостійно на інших планетах, ми б дотримувались цієї традиції «спрямованої панспермії».
Зрештою, мета, яка стоїть на практиці планетарного захисту, очевидна. Якщо життя виникло за межами Землі, то воно виразне і заслуговує шансу процвітати без втручання людей або інвазивних земних організмів. Те ж саме стосується життя на Землі, яке може бути порушено чужими організмами, поверненими за допомогою повернення зразків або розвідувальних місій.
Але у випадку, якщо земні планети, що обертаються навколо найпоширенішої зірки в галактиці, швидше за все, не зможуть знайти життя (як свідчать останні дослідження), то транспортування наземних організмів до цих планет насправді може бути хорошою ідеєю. Якщо людство самотнє у Всесвіті, то поширення наземних організмів таким чином було б на службі життю.
І якщо, хоча це є надуманою можливістю, життя на Землі є результатом спрямованої панспермії, то можна стверджувати, що людство має обов'язок засівати космос життям. Незважаючи на те, що окупність не буде негайною, знання про те, що ми створюємо життя у світі, де воно інакше не може існувати, є, мабуть, гідною інвестицією.
Незмінно, питання позаземного життя та розвідки планети є суперечливим, і питання, яке ми, швидше за все, не вирішимо найближчим часом. Одне, напевно, однозначно: оскільки наші зусилля з вивчення Сонячної системи та галактики тривають, ми не можемо уникнути проблеми.
