本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
想象一下,派遣古生物學家到奧杜威峽谷尋找人族居住的證據,但為了避免冒險,要儘量遠離任何看起來最有可能發現化石的區域。
這大致類似於美國宇航局(NASA)如何處理他們最近宣佈確認的紅色星球上的特徵,這很可能是液態水的證據。這些由水形成的被稱為季節性斜坡紋線(RSL)的軌跡令人非常興奮,尤其因為它們正是可能有利於火星生物形成的型別。
因為一個RSL在“好奇號”探測器的探測範圍內,它目前正在蓋爾隕石坑附近嗅探,這本應是一個難得的機會,可以利用原位資料跟進軌道上的發現,但反而造成了一種兩難境地。美國宇航局的行星保護辦公室建議,探測器可能會用搭便車來到這裡倖存的地球生命汙染可能潮溼的土壤,而其行星科學部門正在考慮是否應該允許“好奇號”名副其實地繞道前往直接檢查這個有趣的“熱點”——或者至少從安全距離用它的雷射轟擊它。
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兩年一度的國際科學理事會空間研究委員會(COSPAR)行星保護政策報告最近更新了關於避免人類及其機器汙染火星的協議。(美國也是1967年《外層空間條約》的簽署國,該條約禁止汙染“月球和天體”。)該報告將火星上的區域分類為由其對生命友好的條件定義的“特殊區域”。(還有一些“不確定區域”,可能會在以後被發現具有繁殖地球生物的潛力。)這些是生物熱點,其中存在水(液態或冰)、火山活動、洞穴、地熱活動或甲烷濃度——換句話說,是科學家可能會集中精力尋找生命的每一個有希望的地點。
諸如液態水證據等重大發現激發了公眾的想象力。避開生物熱點,以及不配備直接尋找生命的探測器,肯定會打擊這種熱情。這還可能會削弱政治意願,繼續資助未來十年對我們赤紅的鄰居進行價值數十億美元的攻擊,派遣一隊軌道飛行器和探測器,它們可能會繼續報告古代洪水、“可能的液態水”以及生命潛力的“令人興奮”的發現,而這些生命潛力似乎總是在我們在紅色星球上避免的區域中。
儘管出發點是好的,但考慮到在確保不會引入地球汙染的情況下才探索火星生物的幾乎無法實現的標準,劃定對生命友好的區域過於限制。(人們還擔心雙向任務後火星生物會汙染地球。)為了安心,我們是否應該放棄直接調查,只關注像“好奇號”和即將到來的地表探測器計劃訪問的那些地質上有趣的區域?如果我們真的認真對待行星純潔性,我們應該只使用望遠鏡。(即使是軌道飛行器也可能最終墜毀並釋放它們可能攜帶的存活孢子。)這種純粹主義的方法是荒謬和不科學的。但是我們目前的法律和自我施加的限制呢?它們是否也過於限制,與美國宇航局的長期樣本返回和最終人類訪問的目標相悖?
遺憾的是,一個合理的論點是,未經消毒的“好奇號”不應在沒有保證它不會將潛在的汙染擴散到該地點以外的情況下直接調查附近的RSL。(雖然該探測器沒有配備直接尋找生命,但它可以為軌道上的發現增加支援證據。)
鑑於紅色星球存在生命的潛力——以及無法保證無菌狀態——該報告建議我們在搜尋時要謹慎行事。然而,一些研究人員認為,鑑於數千年來行星之間發生的物質轉移,以及任何倖存的地球微生物都幾乎不可能在火星惡劣的環境中擴大和繁殖,行星保護的整個想法是在浪費金錢和時間。
儘可能地清潔我們的裝置,而不是在火星上指定禁區,這似乎是一種更可實現的方式,可以防止任何地球入侵者與火星生物糾纏。但我們目前對無菌狀態的痴迷使得完美成為優秀的敵人。由於可能的泛種論,我們可能永遠無法確定在紅色星球上發現的任何生物是否是本地的火星生命,除非它與我們自己基於DNA的生物學完全不同。即使我們沒有找到本土的火星人,而是可能是火星進化的微生物或可追溯到數百萬年前移植到地球的化石的生命,這也將是一個極其重要的發現。
太空機構不應隔離生物學上有趣的區域,而應準備好未來的探測器,以便我們不必繼續迴避熱點。除了偵察著陸器和飛行器、樣本返回和深層鑽探之外,美國宇航局還提出了天體生物學野外實驗室,這將是自“海盜號”以來第一個直接尋找生命的探測器,並有可能重新燃起公眾的熱情。在投入資金和開發高消毒方法和其他清潔技術以最大限度地減少假陽性之後,將這個和其他尋找生命的探測器派往可接近的生物熱點似乎是科學合理的。這也是在我們將佈滿細菌的靴子踩在我們的鄰居身上之前,透過傳送更容易消毒的機器人尋找生命的探測器、著陸器和樣本返回航天器來減少汙染的好方法。
然而,依靠這些措施並不意味著我們必須停止按區域管理火星探索。COSPAR指南並非一成不變,而是會隨著我們不斷增長的火星條件資料和對地球微生物生存極限的瞭解而不斷發展。一些特殊區域可以保持封閉,永遠保持原始狀態。隨著我們改進消毒方法和裝置,其他區域可以按順序開放。當然,這說起來容易做起來難,因為我們仍然需要了解火星的環境在探索區域和保護區域之間轉移生物物質的程度。
目前的限制現在對我們有用,但可能會抑制未來的科學探究和探索。以有序的方式開放火星以進行更徹底的機器人調查應該進行,並且要提醒人們,完全受控的實驗室條件是不可能實現的。當然,在最大的汙染物——宇航員——將他們的靴印踩在可能至關重要的火星土壤上時,如果我們能在之前用機器人發現生命,那就太好了,這樣我們就可以避免新的困境。