Leven op Mars? Wat u moet weten voordat mensen de rode planeet koloniseren

De dichtstbijzijnde plek in het universum waar buitenaards leven zou kunnen bestaan, is Mars, en menselijke wezens staan ​​te trappelen om deze planetaire buur binnen het volgende decennium te koloniseren. Voordat dat gebeurt, moeten we erkennen dat er een zeer reële mogelijkheid bestaat dat de eerste menselijke stappen op het oppervlak van Mars zullen leiden tot een botsing tussen het aardse leven en biota die van nature in Mars zijn.

Als de rode planeet steriel is, zou een menselijke aanwezigheid daar geen morele of ethische dilemma's creëren op dit gebied. Maar als het leven op Mars bestaat, zouden menselijke ontdekkingsreizigers gemakkelijk kunnen leiden tot het uitsterven van het leven van Mars. Als een astronoom die deze vragen in mijn boek verkent Leven op Mars: wat je moet weten voordat we gaan *, Ik beweer dat wij aardbewoners dit scenario moeten begrijpen en de mogelijke uitkomsten van het koloniseren van onze buurplaneet van tevoren moeten bespreken. Misschien hebben missies die mensen naar Mars brengen een time-out nodig.

Waar het leven zou kunnen zijn

Het leven heeft volgens wetenschappers enkele basisvereisten. Het kan overal in het universum bestaan ​​dat vloeibaar water, een bron van warmte en energie en overvloedige hoeveelheden van een paar essentiële elementen heeft, zoals koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof en kalium.

Mars kwalificeert zich, net als minstens twee andere plaatsen in ons zonnestelsel. Zowel Europa, een van de grote manen van Jupiter, als Enceladus, een van de grote manen van Saturnus, lijken deze voorwaarden te bezitten voor het hosten van de inheemse biologie.

Ik stel voor dat de manier waarop wetenschappers de verkenningsmissies op deze twee manen gepland hebben waardevolle achtergrondinformatie biedt over hoe je Mars kunt verkennen zonder risico op besmetting.

Zie ook: InSight Lander bereidt zich voor op Harrowing afdaling naar de oppervlakte van Mars

Onder hun dikke lagen oppervlakte-ijs hebben zowel Europa als Enceladus wereldwijde oceanen waarin 4,5 miljard jaar van karnen van de oersoep het leven mogelijk heeft gemaakt om zich te ontwikkelen en wortel te schieten. NASA-ruimtevaartuigen hebben zelfs spectaculaire geisers afgebeeld die pluimen water uit de ondergrondse oceanen de ruimte in werpen.

Om erachter te komen of een maan leven heeft, ontwikkelen planetaire wetenschappers actief de Europa Clipper-missie voor een 2020-lancering. Ze hopen ook toekomstige missies te plannen die zich richten op Enceladus.

Verzorgen van niet-contaminatie

Sinds het begin van het ruimtetijdperk hebben wetenschappers de dreiging van biologische besmetting van andere werelden serieus genomen. Al in 1959 hield NASA vergaderingen om te debatteren over de noodzaak om ruimtevaartuigen te steriliseren die naar andere werelden zouden kunnen worden gestuurd. Sindsdien hebben alle planetaire verkenningsmissies zich gehouden aan sterilisatiestandaarden die hun wetenschappelijke doelen in balans brengen met de beperkingen van het niet beschadigen van gevoelige apparatuur, wat mogelijk tot misselijkheid zou kunnen leiden. Tegenwoordig bestaan ​​NASA-protocollen voor de bescherming van alle lichamen van het zonnestelsel, inclusief Mars.

Omdat het vermijden van de biologische besmetting van Europa en Enceladus een zeer goed begrepen eis met hoge prioriteit is van alle missies naar de Joviaanse en Saturnus-omgevingen, blijven hun manen onaangetast.

NASA's Galileo-missie verkende Jupiter en zijn manen van 1995 tot 2003. Gezien de baan van Galileo, bestond de mogelijkheid dat het ruimtevaartuig, eenmaal uit raketstralen en onderworpen aan de grillen van zwaartekrachtsleepboten van Jupiter en zijn vele manen, op een dag zou kunnen instorten en daardoor vervuil Europa.

Zo'n botsing zal misschien pas over vele miljoenen jaren vanaf nu plaatsvinden. Niettemin, hoewel het risico klein was, was het ook echt. NASA besteedde veel aandacht aan de begeleiding van het Nationaal Academisch Comité voor Planetaire en Lunaire Exploratie, waarin ernstige nationale en internationale bezwaren werden geuit tegen de mogelijke accidentele verwijdering van het Galileo-ruimtevaartuig op Europa.

Om zo'n risico volledig te elimineren, gebruikte NASA op 21 september 2003 het laatste beetje brandstof op het ruimtevaartuig om het in de atmosfeer van Jupiter te storten. Met een snelheid van 30 mijl per seconde verdampte Galileo binnen enkele seconden.

Veertien jaar later herhaalde NASA dit protect-the-moon scenario. De Cassini-missie draaide en bestudeerde Saturnus en zijn manen van 2004 tot 2017. Op 15 september 2017, toen de brandstof bijna leeg was, stortte Cassini's operator op voorhand het ruimteschip met opzet in de atmosfeer van Saturnus, waar het uiteenviel.

Maar hoe zit het met Mars?

Mars is het doelwit van zeven actieve missies, waaronder twee rovers, Opportunity en Curiosity. Daarnaast staat op 26 november de NASA-missie InSight gepland om op Mars te landen, waar het de binnenstructuur van Mars gaat meten. Vervolgens, met geplande lanceringen in 2020, zijn ESA's ExoMars rover en NASA's Mars 2020 rover ontworpen om te zoeken naar bewijs van leven op Mars.

Het goede nieuws is dat robotachtige rovers weinig risico op besmetting op Mars opleveren, aangezien alle ruimtetuigen die zijn ontworpen om op Mars te landen onderworpen zijn aan strikte sterilisatieprocedures voordat ze worden gelanceerd. Dit is het geval omdat de NASA in de jaren '70 "strenge sterilisatieprocedures" oplegde voor de Viking Lander-capsules, omdat deze rechtstreeks contact met het oppervlak van Mars zouden maken. Deze rovers hebben waarschijnlijk een extreem laag aantal microbiële verstekelingen.

Elke terrestrische biota die erin slaagt om ritten aan de buitenkant van die rovers te bemachtigen, zou het heel moeilijk hebben om de halfjaarlijkse reis van de aarde naar Mars te overleven. Het vacuüm van de ruimte in combinatie met blootstelling aan harde röntgenstralen, ultraviolet licht en kosmische straling zou bijna zeker de buitenkanten van elk ruimtevaartuig dat naar Mars wordt gestuurd, steriliseren.

Elke bacterie die sneuvelt rijdt in een van de rovers kan levend aankomen op Mars. Maar als iemand zou ontsnappen, zou de dunne Mars-atmosfeer vrijwel geen bescherming bieden tegen hoge energie, waarbij straling vanuit de ruimte wordt gesteriliseerd. Die bacteriën zouden waarschijnlijk onmiddellijk worden gedood.Vanwege deze barre omstandigheden moet het leven op Mars, als het er op dit moment is, zich vrijwel zeker onder het aardoppervlak verbergen. Omdat geen van de rovers grotten hebben verkend of diepe gaten hebben gegraven, hebben we nog niet de gelegenheid gehad om van het ene naar het andere bit te komen met mogelijke micro-organismen van Mars.

Aangezien de verkenning van Mars tot nu toe beperkt is gebleven tot onbemande voertuigen, blijft de planeet waarschijnlijk vrij van terrestrische besmetting.

Maar wanneer de aarde astronauten naar Mars stuurt, reizen ze met levensondersteunende en energievoorzieningssystemen, habitats, 3D-printers, voedsel en gereedschappen. Geen van deze materialen kan op dezelfde manier worden gesteriliseerd als systemen die zijn gekoppeld aan robotachtige ruimtevaartuigen. Menselijke kolonisten produceren afval, proberen voedsel te verbouwen en gebruiken machines om water uit de grond en de atmosfeer te halen. Gewoon door te leven op Mars, zullen menselijke kolonisten Mars besmetten.

Kan de klok niet terugzetten na besmetting

Ruimtevaarders hebben een zorgvuldige benadering ontwikkeld voor robotachtige verkenning van Mars en een hands-off-houding tegenover Europa en Enceladus. Waarom zijn we dan collectief bereid om het risico van het leven van Mars voor menselijke verkenning en kolonisatie van de rode planeet over het hoofd te zien?

Vervuilende Mars is geen onvoorzien gevolg. Een kwarteeuw geleden beweerde een rapport van de National Research Council getiteld "Biological Contamination of Mars: Issues and Recommendations" dat missies die mensen naar Mars vervoeren onvermijdelijk de planeet zullen besmetten.

Ik geloof dat het van cruciaal belang is dat elke poging om bewijs van een vroeger of huidig ​​leven op Mars te verkrijgen, ruim van tevoren wordt gedaan voor toekomstige missies naar Mars met mensen. Wat we ontdekken, kan onze collectieve beslissing beïnvloeden of we kolonisten überhaupt willen sturen.

Zie ook: NASA Orbiter geeft een plekje aan een stille Mars-gelegenheid Rover

Zelfs als we negeren of ons niet bekommeren om de risico's die een menselijke aanwezigheid zou vormen voor het leven van Mars, heeft het probleem om het leven van Mars terug naar de aarde te brengen ernstige maatschappelijke, juridische en internationale implicaties die discussie verdienen voordat het te laat is. Welke risico's zou het leven van Mars kunnen hebben voor ons milieu of onze gezondheid? En heeft een land of groep het recht om besmetting terug te dringen als die levensvormen van Mars het DNA-molecuul zouden kunnen aanvallen en daardoor al het leven op aarde in gevaar zouden brengen?

Maar spelers, zowel publiek - NASA, het Mars 2117-project van de Verenigde Arabische Emiraten - en privé - SpaceX, Mars One, Blue Origin - zijn al van plan om kolonisten te vervoeren om steden op Mars te bouwen. En deze missies zullen Mars besmetten.

Sommige wetenschappers denken dat ze al sterk bewijs hebben gevonden voor het leven op Mars, zowel in het heden als verleden. Als het leven al op Mars bestaat, dan is Mars, voor nu tenminste, van de Marsbewoners. Mars is hun planeet en het leven van Mars zou bedreigd worden door een menselijke aanwezigheid daar.

Heeft de mensheid een onvervreemdbaar recht om Mars te koloniseren, eenvoudigweg omdat we dat binnenkort zullen kunnen doen? We hebben de technologie om robots te gebruiken om te bepalen of Mars bewoond is. Verlangen ethici dat we die instrumenten gebruiken om definitief te beantwoorden of Mars bewoond of steriel is voordat we menselijke voetafdrukken op het oppervlak van Mars maken?

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation door David Weintraub. Lees hier het originele artikel.