未来的宇航员可能会带着有价值的火星样本返回地球。然而，航天机构面临着一个艰巨的挑战——他们既要保护地球生命免受潜在外星生物的侵害，又要保护潜在外星生物免受来自地球的污染。现在，科学家们已经确定了在未来太空任务中，人类宇航员在限制行星间污染方面的 25 个知识空白。
美国国家航空航天局（NASA）正在与国际和行业合作伙伴一起，开发将人类送往比以往任何时候都更深远的太空的能力。例如，该机构的目标是在 2020 年代让宇航员从月球轨道带回捕获的小行星碎片，作为一项名为小行星重定向任务的努力的一部分。而从火星返回的宇航员可能会带回即将到来的火星 2020 探测器任务收集的样本。
这些地外样本可能有助于揭示太阳系的形成，并可能提供关于地球及其他地区生命起源和演化的线索。然而，宇航员必须确保他们以不会潜在地允许外星微生物在地球上不受控制地传播的方式收集样本。他们还必须避免将地球微生物带到其他星球，因为这种污染可能会扰乱在之后从这些地点收集的任何样本中寻找生命迹象的努力。这些挑战都属于一个被称为“行星保护”的范畴。[5 项大胆的外星生命声明]
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美国国家航空航天局（NASA）的行星保护官员凯瑟琳·康利（Catharine Conley）说：“人类在太空的优势在于他们比机器人更灵活，但他们可能会用地球生命污染火星。”
尽管对于前往月球、火星和其他天体的机器人任务有详细的行星保护要求，但目前对于人类火星任务尚无此类要求。2015 年，100 多名研究人员举行了为期三天的研讨会，以帮助为这些要求奠定基础。
研究人员确定了在人类太空任务期间防止行星间生物污染方面的 25 个知识空白。这些空白分为三个总体领域：监测微生物和人类健康；调查污染物可能如何传播到火星、从火星传播以及在火星上传播；以及控制污染的技术和策略。
在监测微生物和人类健康方面，知识空白包括了解宇航员应使用哪些技术和程序来收集和分析微生物，从而保护宇航员的安全，并限制对火星和地球构成的风险。研究人员还指出，在诊断和治疗宇航员接触微生物的选择，以及有效、安全的微生物消毒剂方面，也存在知识空白。
康利告诉 Space.com：“一个真正有趣的发展是生物医学界为调查人类微生物组和环境微生物组——哪些微生物生活在人类及其环境中——所做的所有工作。十年前，分析这些微生物组的技术尚未完善，但现在国际空间站上已经有具有微生物监测功能的设备。”
在调查污染物可能如何传播到火星和在火星上传播方面，知识空白包括了解火星风可能如何分散微生物和其他污染物，并对人类健康构成风险。此外，火星的恶劣条件可能限制或不限制在人类任务期间可能传播的非常顽强的微生物的传播程度，这仍然是不确定的。
康利说：“从我们在火星上的机器人探测器那里获得的新发现正在向我们暗示，我们对火星环境的了解并不像我们希望的那样详细。例如，火星尘埃中漂浮的漂白剂可能对人类健康构成危害。”
在控制污染的技术和策略方面，知识空白包括人类在火星停留的时间长短可能如何影响污染风险，以及考虑到有多少微生物可能会死亡，多少微生物逃逸到火星环境中可能是可接受的。
康利说：“我们为小行星重定向任务开发的人员能力是我们可以为火星开发的能力的良好试验台。”
欧洲航天局行星保护官员格哈德·克米内克（Gerhard Kminek）在一份声明中说：“通过弥合这 25 个知识空白，我们将能够建立明确的行星保护定量指南，这将最终导致人类地球轨道外任务，特别是支持前往火星的合作旅程的国际共识标准。”
科学家们在 11 月 2 日的一份报告中详细介绍了他们的发现，该报告总结了 2015 年的研讨会。
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