本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
想象一下,派遣古生物学家到奥杜威峡谷寻找人族居住的证据,但为了避免冒险,要尽量远离任何看起来最有可能发现化石的区域。
这大致类似于美国宇航局(NASA)如何处理他们最近宣布确认的红色星球上的特征,这很可能是液态水的证据。这些由水形成的被称为季节性斜坡纹线(RSL)的轨迹令人非常兴奋,尤其因为它们正是可能有利于火星生物形成的类型。
因为一个RSL在“好奇号”探测器的探测范围内,它目前正在盖尔陨石坑附近嗅探,这本应是一个难得的机会,可以利用原位数据跟进轨道上的发现,但反而造成了一种两难境地。美国宇航局的行星保护办公室建议,探测器可能会用搭便车来到这里幸存的地球生命污染可能潮湿的土壤,而其行星科学部门正在考虑是否应该允许“好奇号”名副其实地绕道前往直接检查这个有趣的“热点”——或者至少从安全距离用它的激光轰击它。
关于支持科学新闻
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,您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
两年一度的国际科学理事会空间研究委员会(COSPAR)行星保护政策报告最近更新了关于避免人类及其机器污染火星的协议。(美国也是1967年《外层空间条约》的签署国,该条约禁止污染“月球和天体”。)该报告将火星上的区域分类为由其对生命友好的条件定义的“特殊区域”。(还有一些“不确定区域”,可能会在以后被发现具有繁殖地球生物的潜力。)这些是生物热点,其中存在水(液态或冰)、火山活动、洞穴、地热活动或甲烷浓度——换句话说,是科学家可能会集中精力寻找生命的每一个有希望的地点。
诸如液态水证据等重大发现激发了公众的想象力。避开生物热点,以及不配备直接寻找生命的探测器,肯定会打击这种热情。这还可能会削弱政治意愿,继续资助未来十年对我们赤红的邻居进行价值数十亿美元的攻击,派遣一队轨道飞行器和探测器,它们可能会继续报告古代洪水、“可能的液态水”以及生命潜力的“令人兴奋”的发现,而这些生命潜力似乎总是在我们在红色星球上避免的区域中。
尽管出发点是好的,但考虑到在确保不会引入地球污染的情况下才探索火星生物的几乎无法实现的标准,划定对生命友好的区域过于限制。(人们还担心双向任务后火星生物会污染地球。)为了安心,我们是否应该放弃直接调查,只关注像“好奇号”和即将到来的地表探测器计划访问的那些地质上有趣的区域?如果我们真的认真对待行星纯洁性,我们应该只使用望远镜。(即使是轨道飞行器也可能最终坠毁并释放它们可能携带的存活孢子。)这种纯粹主义的方法是荒谬和不科学的。但是我们目前的法律和自我施加的限制呢?它们是否也过于限制,与美国宇航局的长期样本返回和最终人类访问的目标相悖?
遗憾的是,一个合理的论点是,未经消毒的“好奇号”不应在没有保证它不会将潜在的污染扩散到该地点以外的情况下直接调查附近的RSL。(虽然该探测器没有配备直接寻找生命,但它可以为轨道上的发现增加支持证据。)
鉴于红色星球存在生命的潜力——以及无法保证无菌状态——该报告建议我们在搜索时要谨慎行事。然而,一些研究人员认为,鉴于数千年来行星之间发生的物质转移,以及任何幸存的地球微生物都几乎不可能在火星恶劣的环境中扩大和繁殖,行星保护的整个想法是在浪费金钱和时间。
尽可能地清洁我们的设备,而不是在火星上指定禁区,这似乎是一种更可实现的方式,可以防止任何地球入侵者与火星生物纠缠。但我们目前对无菌状态的痴迷使得完美成为优秀的敌人。由于可能的泛种论,我们可能永远无法确定在红色星球上发现的任何生物是否是本地的火星生命,除非它与我们自己基于DNA的生物学完全不同。即使我们没有找到本土的火星人,而是可能是火星进化的微生物或可追溯到数百万年前移植到地球的化石的生命,这也将是一个极其重要的发现。
太空机构不应隔离生物学上有趣的区域,而应准备好未来的探测器,以便我们不必继续回避热点。除了侦察着陆器和飞行器、样本返回和深层钻探之外,美国宇航局还提出了天体生物学野外实验室,这将是自“海盗号”以来第一个直接寻找生命的探测器,并有可能重新燃起公众的热情。在投入资金和开发高消毒方法和其他清洁技术以最大限度地减少假阳性之后,将这个和其他寻找生命的探测器派往可接近的生物热点似乎是科学合理的。这也是在我们将布满细菌的靴子踩在我们的邻居身上之前,通过发送更容易消毒的机器人寻找生命的探测器、着陆器和样本返回航天器来减少污染的好方法。
然而,依靠这些措施并不意味着我们必须停止按区域管理火星探索。COSPAR指南并非一成不变,而是会随着我们不断增长的火星条件数据和对地球微生物生存极限的了解而不断发展。一些特殊区域可以保持封闭,永远保持原始状态。随着我们改进消毒方法和设备,其他区域可以按顺序开放。当然,这说起来容易做起来难,因为我们仍然需要了解火星的环境在探索区域和保护区域之间转移生物物质的程度。
目前的限制现在对我们有用,但可能会抑制未来的科学探究和探索。以有序的方式开放火星以进行更彻底的机器人调查应该进行,并且要提醒人们,完全受控的实验室条件是不可能实现的。当然,在最大的污染物——宇航员——将他们的靴印踩在可能至关重要的火星土壤上时,如果我们能在之前用机器人发现生命,那就太好了,这样我们就可以避免新的困境。