未來的宇航員可能會帶著有價值的火星樣本返回地球。然而，航天機構面臨著一個艱鉅的挑戰——他們既要保護地球生命免受潛在外星生物的侵害，又要保護潛在外星生物免受來自地球的汙染。現在，科學家們已經確定了在未來太空任務中，人類宇航員在限制行星間汙染方面的 25 個知識空白。
美國國家航空航天局（NASA）正在與國際和行業合作伙伴一起，開發將人類送往比以往任何時候都更深遠的太空的能力。例如，該機構的目標是在 2020 年代讓宇航員從月球軌道帶回捕獲的小行星碎片，作為一項名為小行星重定向任務的努力的一部分。而從火星返回的宇航員可能會帶回即將到來的火星 2020 探測器任務收集的樣本。
這些地外樣本可能有助於揭示太陽系的形成，並可能提供關於地球及其他地區生命起源和演化的線索。然而，宇航員必須確保他們以不會潛在地允許外星微生物在地球上不受控制地傳播的方式收集樣本。他們還必須避免將地球微生物帶到其他星球，因為這種汙染可能會擾亂在之後從這些地點收集的任何樣本中尋找生命跡象的努力。這些挑戰都屬於一個被稱為“行星保護”的範疇。[5 項大膽的外星生命宣告]
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美國國家航空航天局（NASA）的行星保護官員凱瑟琳·康利（Catharine Conley）說：“人類在太空的優勢在於他們比機器人更靈活，但他們可能會用地球生命汙染火星。”
儘管對於前往月球、火星和其他天體的機器人任務有詳細的行星保護要求，但目前對於人類火星任務尚無此類要求。2015 年，100 多名研究人員舉行了為期三天的研討會，以幫助為這些要求奠定基礎。
研究人員確定了在人類太空任務期間防止行星間生物汙染方面的 25 個知識空白。這些空白分為三個總體領域：監測微生物和人類健康；調查汙染物可能如何傳播到火星、從火星傳播以及在火星上傳播；以及控制汙染的技術和策略。
在監測微生物和人類健康方面，知識空白包括瞭解宇航員應使用哪些技術和程式來收集和分析微生物，從而保護宇航員的安全，並限制對火星和地球構成的風險。研究人員還指出，在診斷和治療宇航員接觸微生物的選擇，以及有效、安全的微生物消毒劑方面，也存在知識空白。
康利告訴 Space.com：“一個真正有趣的發展是生物醫學界為調查人類微生物組和環境微生物組——哪些微生物生活在人類及其環境中——所做的所有工作。十年前，分析這些微生物組的技術尚未完善，但現在國際空間站上已經有具有微生物監測功能的裝置。”
在調查汙染物可能如何傳播到火星和在火星上傳播方面，知識空白包括瞭解火星風可能如何分散微生物和其他汙染物，並對人類健康構成風險。此外，火星的惡劣條件可能限制或不限制在人類任務期間可能傳播的非常頑強的微生物的傳播程度，這仍然是不確定的。
康利說：“從我們在火星上的機器人探測器那裡獲得的新發現正在向我們暗示，我們對火星環境的瞭解並不像我們希望的那樣詳細。例如，火星塵埃中漂浮的漂白劑可能對人類健康構成危害。”
在控制汙染的技術和策略方面，知識空白包括人類在火星停留的時間長短可能如何影響汙染風險，以及考慮到有多少微生物可能會死亡，多少微生物逃逸到火星環境中可能是可接受的。
康利說：“我們為小行星重定向任務開發的人員能力是我們可以為火星開發的能力的良好試驗檯。”
歐洲航天局行星保護官員格哈德·克米內克（Gerhard Kminek）在一份宣告中說：“透過彌合這 25 個知識空白，我們將能夠建立明確的行星保護定量指南，這將最終導致人類地球軌道外任務，特別是支援前往火星的合作旅程的國際共識標準。”
科學家們在 11 月 2 日的一份報告中詳細介紹了他們的發現，該報告總結了 2015 年的研討會。
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