地球人對火星有宏偉的計劃。明年，NASA 將發射 火星 2020——迄今為止最雄心勃勃的探測器——為未來 以機器人方式將火星岩石樣本帶回地球 以尋找過去或現在生命跡象的努力做準備。該機構還計劃在 2030 年代某個時候派遣 宇航員前往火星，而 SpaceX 正在開發的新型重型運載火箭甚至可能更快地將人類送上這顆紅色星球。與此同時，小型、低成本星際立方衛星的迅速崛起——其中第一顆立方衛星 去年年底飛越火星 ——表明，未來可能會有更多規模較小的火星任務陸續展開。
但所有這些計劃都取決於地球的使者，無論是人類還是機器人，是否能在訪問火星和其他地方時，不會透過“正向汙染”（將地球微生物引入其他世界）或“反向汙染”（將假定的外星病原體帶回地球）造成不可彌補的損害。經過數十年的國際辯論而制定的針對這兩種情況的保障措施，統稱為行星保護。而且，根據 上週釋出的一份 NASA 報告，這些措施迫切需要更新。
“行星保護的格局正在快速變化。現在令人興奮的是，許多不同的參與者首次能夠考慮對我們太陽系中的天體進行具有商業和科學利益的任務，”NASA 科學任務理事會副署長托馬斯·祖布臣在最近的一份宣告中說。“我們希望在新環境中做好準備，制定周到且務實的政策，以促成科學發現，並維護我們星球和我們所訪問地點的完整性。”
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該報告在由西南研究院行星科學家艾倫·斯特恩擔任主席的新成立的 12 名成員組成的行星保護獨立審查委員會 (PPIRB) 的主持下，在三個月內生成，提出了近 80 項關於指導未來任務的調查結果和建議。其中最主要的一項建議是，PPIRB 應每隔幾年重新召開會議，根據新的科學發現和技術發展更新其評估。儘管一些利益相關者認為，透過允許 NASA 對行星保護採取更靈活和彈性的方法，這些努力將促進公共和私人任務，但其他人擔心，實際結果將是低估合理的預防措施，而傾向於實現重大里程碑，例如機器人樣本返回和人類登陸火星。
特殊待遇
考慮一下可能成為 PPIRB 最具爭議的建議：報告稱，NASA 應考慮在火星上建立“天體生物學區”——“被認為是識別已滅絕或現存生命的高科學優先區域”——以及單獨一類的“人類探索區”——火星上“與人類探索不可避免地相關的大量生物汙染”將被接受的區域。
目前，一套略有不同的“分割槽法規”指導著火星探索。行星的某些部分被認為是“特殊區域”，需要相應的特殊待遇——例如更嚴格的航天器消毒方法——適用於任何可能冒險進入那裡的機器人或人類。採取此類預防措施通常會導致代價高昂的延誤和預算超支，可能會降低星際探索的總體節奏和效率。
廣義而言，聯合國附屬的太空研究委員會 (COSPAR) 將特殊區域定義為任何陸地微生物可能容易繁殖或可能發現本土生命的地方。由於液態水是所有已知生命的基石，火星上的所有特殊區域都被認為是至少偶爾存在液態水的地方。
未來使用 PPIRB 新提出的天體生物學區和人類探索區的任務將如何與 COSPAR 的特殊區域協同工作，目前尚不清楚。或許為了避開這個問題，PPIRB 的報告建議 NASA 應重新審視明確不被認為是特殊區域的區域的分類，斯特恩表示，儘管這兩個框架之間存在任何差異，“它們的意圖是相似的。” 他說，最終，PPIRB 關於對行星保護採取更靈活和細緻入微的方法的建議“將完成更多的科學工作，並更快地增進我們對太陽系和生命在其中演化的理解。”
土地法則
這一切不僅僅是學術辯論，因為根據 1967 年的《聯合國外層空間條約》(OST)，COSPAR 的特殊區域是國際法問題。普林斯頓大學天體物理科學和國際事務教授克里斯托弗·奇巴說，根據美國憲法第六條，像美國批准的 OST 這樣的條約被認為是“國家的最高法律”。
由於 OST 是一項多邊條約，其締約方之間就其實施達成多邊協議是必要的——NASA 和其他航天機構可以提出建議，但最終決定行星保護標準的是 COSPAR，而行星保護標準又密切影響著星際任務相關的額外成本。“美國的流程可以並將資訊反饋給美國政府，以便向 COSPAR 提出立場，”奇巴說。“但美國不能單方面做出這些決定，至少在沒有預料到其他國家會反對的情況下不能這樣做，除非我們打算廢除[OST]。由於這與禁止在外層空間部署大規模殺傷性武器的條約是同一條約，因此這將是一個非常糟糕的主意。”
奇巴同情當前行星保護協議可能過於繁重的觀點，但他警告說，這場辯論中的大多數專家都存在利益衝突，因為“任何渴望探索太空的人都不樂意看到更高的成本或更慢的探索步伐。” 他說，為了防止根深蒂固的偏見，行星保護的決定應嚴格基於科學，而不是基於專案考慮或任何特殊利益集團的遊說。他補充說，“如果有人打算不顧現有科學做出專案決策，則應承認這一點。”
並非如此特殊？
在 PPIRB 報告發布之前，一份探討是否以及如何放寬行星保護規則的檔案已經在 NASA 內部流傳。這份檔案題為“現在是更新我們對火星特殊區域的解釋的時候了嗎？”，由 NASA 噴氣推進實驗室的火星探索理事會的戴夫·比蒂提出，並在去年 8 月的火星探索計劃分析小組 (MEPAG) 會議上進行了討論。MEPAG 由 NASA 總部授權，提供科學意見並幫助確定火星探索活動的優先順序。
比蒂提出的觀察結果之一是，迄今為止，火星研究人員尚未最終確認火星表面存在任何單一的特殊區域，儘管自 2006 年以來一直在集中搜索。換句話說，儘管這些預防性分類對任務規劃產生了重大影響，但就目前而言，它們仍然具有相當大的推測性。
此外，比蒂補充說，越來越多的證據表明，以前被認為標誌著特殊區域的許多表面特徵，例如 季節性陽光照射斜坡上的暗條紋，可能是由鹽水流動引起的，但實際上可能是在乾燥條件下形成的，即使是最頑強的陸地微生物也無法在這種條件下生存。
此外，比蒂指出，人類火星任務不可避免地會超過為特殊區域設定的嚴格的生物汙染限制。而且，由於宇航員的生命維持需求，他們實際上會在著陸點及其周圍創造臨時的區域性特殊區域。“然而，”他寫道，“有什麼理由認為這是不可接受的嗎？”
NASA 艾姆斯研究中心的太空科學家卡羅爾·斯托克承認，可以提出反對火星暗條紋斜坡的水成起源的論點，因為觀察到條紋以幹物質預期的方式向下流動。
“然而，這並不意味著液體過程在其形成中不起作用，並且流動的季節性和可重複性表明揮發物發揮了一定的作用，”斯托克說。“可居住的環境只需要薄薄的水膜，而不是流動的溪流來支援微生物。”
至於如何進行未來的人類任務，斯托克認為，在機器人偵察員徹底搜尋潛在著陸點的生命跡象之前，不應允許人類著陸。儘管用地球微生物汙染火星是大多數專家最關心的問題，但她說，反向汙染的風險尚不能排除。“必須在派遣人類之前在火星上進行合理的努力來尋找現存生命，”斯托克說，“因為無法確保這些人類不會將潛在的汙染物帶回來。”
前進的道路
凱瑟琳·康利從 2006 年到 2017 年擔任 NASA 的行星保護官，她說，關於如何負責任地探索其他世界的辯論歸結為非常基本的衝突。“我們有工程師，他們確信自己瞭解一切，而生物學家仍然承認我們仍然知之甚少。從根本上說，這就是爭議所在。”
康利說，從阿波羅計劃開始，NASA 就行星保護問題徵求了來自世界各地的頂尖科學家和航天機構的建議，以及工程、公共 коммуникации、倫理和法律方面的專家，以及來自美國政府各監管機構的聯絡員，他們認識到星際汙染的後果可能會對地球和人類社會產生全球性影響。“從如此廣泛的專家那裡徵求建議的目的是確保 NASA 在生物和社會科學以及以任務為導向的政府角色方面的有限專業知識不會導致資訊不足的決策，而這些決策有悖於科學或監管常識，”康利補充道。
話雖如此，PPIRB 報告明確指出，太空飛行已經隨著新的參與者而發展，包括尋求開展廣泛太空活動的私營部門實體，以及開展星際任務的新興國家，如中國和印度。簡而言之，時代正在變化。
政策能夠並且應該以多快的速度改變以反映這種新現實，還有待觀察。當前和過去的行星保護協議是在多個利益相關者經過多年的認真討論後才出現的。現在，隨著公共和私人領域的各種努力都在思考在不久的將來進行雄心勃勃的火星表面任務，時間正在流逝。
目前，根據 NASA 的祖布臣的說法，PPIRB 的調查結果和建議將轉交給國家科學院、工程院和醫學院以及 NASA 諮詢委員會，以幫助該機構制定其提交給 COSPAR 的正式建議。
“這絕不是行星保護現代化程序的最後結論，”斯特恩總結道。“這只是道路上的一步。”