随着太空日益繁忙,NASA 加强行星污染管控

美国宇航局新任行星保护官丽莎·普拉特可能很快将监管公共和私营部门太空任务法规的重大转变

今年 2 月,SpaceX 使用其猎鹰重型火箭将一辆特斯拉跑车(以及身穿宇航服的“星人”假人)发射到绕太阳运行的轨道。未消毒的跑车有可能在遥远的未来撞击火星,从而可能将顽强的地球微生物引入这颗红色星球。

科罗拉多州博尔德市——美国寻找外星生命的科学家迎来了一位新的太空警长:丽莎·普拉特,NASA 最新的“行星保护官”,一位来自印第安纳大学的天体生物学家,于 2 月初上任。

尽管并非完全无法无天的狂野西部,但对外星生命的探索仍然具有高度推测性,以至于有意义的法规寥寥无几。一个例外是国际法中编纂的条款,即避免可能有害的行星际生物物质交换,这种交换可能会在地球上引发致命的流行病或消灭脆弱的外星生物圈。

这意味着避免航天器携带的地球生物“向前污染”其他世界,并防止从其他世界采集回来的用于科学研究的样本中可能存在的外星生物活性分子“向后污染”地球。普拉特是 NASA 确保美国任务遵守这些预防协议的负责人。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。


普拉特的首次亮相正值 NASA 行星保护办公室本身经历更深刻的转型之际。早在 2017 年 7 月,NASA 就宣布该办公室将从科学任务理事会转移到位于华盛顿特区的 NASA 安全和任务保证办公室。机构官员表示,此举将为外行星和内行星航天器的生物污染控制注入更多的工程严谨性。

普拉特说,这种转变来得正是时候。就在本周,一份新的美国国家科学院报告呼吁 NASA 重新思考其行星保护方法,特别是考虑到蓬勃发展的私营部门太空探索努力以及该机构从火星取回样本的计划。“我认为我们将在未来十年内,在我们太阳系中与另一种生命形式相遇,”普拉特在 6 月 11 日至 15 日由科罗拉多大学博尔德分校在此主办的第 15 届国际行星探测器研讨会的主题演讲中说。

需要:新的座右铭

多年来,该办公室的座右铭一直是保护“所有行星,所有时间”。

“这句口号朗朗上口,贴在保险杠贴纸上很有趣,但它并不是我们真正做的事情,”普拉特说。“首先,我们不保护所有地方。我们试图识别最脆弱和最适宜居住的地方……然后我们担心我们正在进行的科学。” 显然,确保 NASA 避免对该机构希望寻找生命证据的其他世界造成向前污染是普拉特的职责范围。“不仅着陆器有行星保护要求,飞越器和轨道飞行器也有,因为它们有可能降落在表面。我们非常担心‘非正常’着陆——显然,这意味着坠毁。我喜欢这个术语。我正在习惯它,”她补充道。普拉特对着主要由年轻太空工程师组成的听众恳求他们不要将行星保护视为负担,而是一种“共同解决一系列非常非常困难的挑战”的方式。

攀登学习曲线

这些挑战中最重要的是需要填补我们对生命基本局限性知识的巨大空白。

无论是对于火星、外太阳系中像木星的木卫二和土星的土卫二这样的含海洋冰冷的卫星,还是太阳系中其他天体生物学热点,科学家们仍然完全不了解某些地球出生的微生物可能调动起来在这些地方茁壮成长的代谢能力和环境耐受性。

对于普拉特来说,火星是 NASA 未来行星保护政策的熔炉。她认为该机构即将到来的火星 2020 探测车是“一个非常重要的学习曲线”——很大程度上是因为该任务旨在缓存样本以供以后返回地球,其中一些样本可能具有孕育过去甚至现在生物的可能性。

火星:特殊情况

火星上点缀着越来越多的“特殊区域”,特别是气候温和的区域,天体生物学家怀疑这些区域可能支持火星本土生命(或者,当然,也可能支持从地球意外引入的顽强微生物)。普拉特认为,如果生命曾经在火星上开始,进化适应应该使其能够跟上这颗行星的气候变化,从而可能导致火星微生物今天仍然在那里生存。“我们一直在避开这些[特殊区域],”普拉特说。“但我们现在知道,我们在未来 10 到 15 年内将进行货物投放,以迎接人类的到来,也许在 30 年内将进行[载人任务]。我们必须开始关注这些地方,并更好地思考我们是否实际上系统地寻找了火星上现今生命的存在。”

普拉特对火星的关注不仅仅局限于这颗红色星球的表面,还延伸到火卫一,火卫一是火星的两颗卫星之一,也是 NASA 与 JAXA——日本宇宙航空研究开发机构——正在进行的样本返回任务的目标。JAXA 官员希望将这项快速抓取任务定义为“不受限制的”样本返回。但普拉特指出,许多独立专家担心火卫一可能成为火星生命形式的储存库,这些生命形式是通过陨石撞击遥远行星表面而喷射到轨道上的物质在那里转移的。这些残余物可能对地球构成什么风险?没有人真正知道。

私营部门的保护?

普拉特还开始与 SpaceX、蓝色起源和其他正在开发火箭和航天器以将货物甚至宇航员运送到月球以外的火星或其他目的地的新兴商业太空企业合作。去年 2 月,当 SpaceX 的猎鹰重型火箭将首席执行官埃隆·马斯克的特斯拉跑车抛向火星时,这一事件引发了一场小型的行星保护危机——这辆汽车没有为不太可能但有可能撞击红色星球的情况进行消毒。

普拉特在研讨会的主题演讲中明确表示,她对此并不满意。她说,联邦政府高层正在进行跨部门会谈,“试图确保我们知道如何做对……以确保行星保护要求明确,并以我们知道谁拥有监管权的方式制定出来。”

同样,面包盒大小的“立方体卫星”和其他纳米卫星越来越吸引星际任务的公共和私人规划者。在这一领域,普拉特担心如何确保清洁度,因为此类航天器通常包含更便宜的现成零件,这些零件可能无法承受用刺激性化学物质处理或在烤箱中烘烤以达到规定的无菌水平的严酷考验。

普拉特的担忧得到了美国主要政策制定者的广泛响应,例如拨款资助 NASA 的众议院拨款委员会主席、众议员约翰·卡尔伯森(共和党-德克萨斯州)。他在 6 月举行的联邦航空管理局商业太空运输咨询委员会会议上指出:“私营部门需要确保我们正在进行行星保护。我还没有听到足够多的关于保护像木卫二这样的原始世界免受地球生物污染的信息。随着私营部门的扩张并开始向其他世界发射任务,我们对商业、私人建造的航天器采取与 NASA 航天器相同的高水平行星保护和消毒措施非常非常重要。”

后续步骤

普拉特指出,商业太空探索和其他紧迫问题将成为即将于 7 月 14 日至 22 日在加利福尼亚州帕萨迪纳举行的空间研究委员会 (COSPAR) 会议的主要议题。在会议期间,来自世界各地的太空专家将讨论当前的 COSPAR 行星保护政策和实施指南。作为本次 COSPAR 会议的副组织者,普拉特计划谈论 NASA 行星保护办公室的所有最新变化。

普拉特在 NASA 的一位行星保护前任约翰·鲁梅尔也是 COSPAR 前主席。他说,在即将到来的 COSPAR 会议上,普拉特和她的同行可能会讨论 COSPAR 最近对其指南的修改,这些修改旨在确保明确考虑商业、非政府运营商及其关注的问题。

至于 NASA 的行星保护办公室转移到安全和任务保证办公室,鲁梅尔认为,考虑到与天体生物学相关的机器人探索步伐加快以及 NASA 为人类探索月球以准备火星的前景,这一在官僚体制上具有挑战性的举动“对于现阶段的行星保护来说是一个好举措”。

其他天体生物学家,如柏林工业大学教授、亚利桑那州立大学和华盛顿州立大学兼职教授德克·舒尔茨-马库奇,过去曾批评 NASA 的行星保护政策,认为它们可能过于严苛。然而,舒尔茨-马库奇乐观地认为,普拉特将提供“建设性的帮助”,以确保外星生命探索科学家拥有令人兴奋的未来,同时确保我们自己星球的安全,并避免对火星、其他行星和卫星造成不必要的地球污染。NASA 行星保护办公室正在进行的转变“让我感到希望,[普拉特] 不会在提出新的行星天体任务时设置任何不合理的障碍,”他说。

© . All rights reserved.