2015 m. Tuometinis NASA vyriausiasis mokslininkas Ellen Stofan pareiškė, kad „aš manau, kad per ateinantį dešimtmetį mes turėsime tvirtų gyvenimo po Žemę ženklų ir neabejotinų įrodymų per ateinančius 10–20 metų“. Kai numatytos kelios misijos, siekiant ieškoti priešingų gyvybės įrodymų (praeities ir dabarties) Marse ir išorinėje Saulės sistemoje, tai vargu ar atrodo nerealus įvertinimas.
Bet, žinoma, rasti gyvenimo įrodymus nėra lengva užduotis. Be rūpesčių dėl užteršimo, egzistuoja ir pavojai, kylantys dirbant ekstremaliose aplinkose, kurie, be abejo, bus susiję su gyvenimu Saulės sistemoje. Visi šie susirūpinimai buvo iškelti naujojoje FISO konferencijoje, pavadintoje „In-situ sekos nustatymas siekiant nustatyti gyvybę“, kurią vedė MIT Christopheris Carras.
Carr yra MIT Žemės, atmosferos ir planetų mokslų (EAPS) departamento mokslininkas ir bendradarbis iš Masačusetso bendrosios ligoninės Molekulinės biologijos departamento. Beveik 20 metų jis atsidavė gyvenimo tyrimui ir jo paieškai kitose planetose. Todėl jis yra ir pagrindinis tyrėjas (PI), ieškantis Nežemiškų genomų paieškos (SETG).
Marijos T. Zuberio vadovaujama MIT geofizikos profesorė E. A. Griswold ir EAPS vadovė. Tarpdisciplininei grupei, priklausančiai SETG, yra mokslininkai ir mokslininkai iš MIT, Caltech, Brown universiteto, arvard ir Claremont Biosolutions. Remdama NASA, SETG komanda stengėsi sukurti sistemą, kuri galėtų išbandyti gyvenimą in situ.
Pristatydamas nežemiškos gyvybės paieškas, Carr apibūdino pagrindinį požiūrį taip:
„Galėtume ieškoti gyvenimo, ko nežinome. Bet aš manau, kad svarbu pradėti nuo gyvenimo kaip mes žinome tai - išgauti tiek gyvenimo savybes, tiek gyvenimo ypatybes ir pagalvoti, ar turėtume ieškoti gyvybės taip, kaip ją žinome, ieškodami gyvybės už Žemės ribų “.
Siekdama šio tikslo, SETG komanda siekia panaudoti naujausius in situ biologinių bandymų pokyčius, kad sukurtų įrankį, kurį galėtų naudoti robotų misijos. Šie pokyčiai apima nešiojamų DNR / RNR tikrinimo prietaisų, tokių kaip MinION, sukūrimą, taip pat biomolekulių sekvencerio tyrimą. Atlikta astronautos Kate Rubin 2016 m., Tai buvo pirmoji DNR seka, vykstanti Tarptautinėje kosminėje stotyje.
Remdamasi šiais ir būsima programa „Genai kosmose“, kuri leis ISS įguloms sekti ir tirti DNR pavyzdžius vietoje, SETG komanda siekia sukurti instrumentą, kuris galėtų atskirti, aptikti ir klasifikuoti bet kokius DNR ar RNR pagrįstus organizmus. nežeminėje aplinkoje. Proceso metu tai leis mokslininkams patikrinti hipotezę, kad gyvenimas Marse ir kitose Saulės sistemos vietose (jei ji egzistuoja) yra susijęs su gyvenimu Žemėje.
Norėdami paneigti šią hipotezę, plačiai pripažįstama teorija, kad sudėtingų organinių medžiagų, apimančių nukleobazes ir ribozės pirmtakus, sintezė įvyko ankstyvoje Saulės sistemos istorijoje ir vyko Saulės ūke, iš kurio visos planetos formavosi. Vėliau kometos ir meteoritai galėjo atiduoti šias organines medžiagas į kelias potencialiai gyvenamąsias zonas vėlyvojo sunkaus bombardavimo laikotarpiu.
Ši teorija, vadinama litopansermija, šiek tiek susisieja su mintimi, kad kometos, asteroidai ir planetoidai (dar žinomi kaip panspermija) gyvenimą paskirsto kosmosui. Žemės ir Marso įrodymai, kad gyvybė gali būti susijusi, iš dalies grindžiami meteorito mėginiais, kurie, kaip žinoma, į Žemę atkeliavo iš Raudonosios planetos. Jie patys buvo asteroidų, atsitrenkusių į Marsą, ir išstumiančių išmetimą, kurį galiausiai užgrobė Žemė, produktas.
Tyrinėdami tokias vietas kaip Marsas, Europa ir Enceladus, mokslininkai taip pat galės ieškoti tiesioginio požiūrio, kai reikia ieškoti gyvybės. Kaip paaiškino Carras:
„Yra keli pagrindiniai požiūriai. Galime pasirinkti netiesioginį požiūrį, žvelgdami į kai kurias neseniai identifikuotas egzoplanetas. Ir tikimės, kad naudodamiesi Džeimso Webbo kosminiu teleskopu ir kitais antžeminiais teleskopais bei kosminiais teleskopais mes galėsime pradėti eksoplanetų atmosferą vaizduoti kur kas išsamiau, nei apibūdino tos egzoplanetos. ] iki šiol. Ir tai suteiks mums pažangumo, tai suteiks galimybę pažvelgti į daugybę skirtingų galimų pasaulių. Bet tai neleis mums ten nuvykti. Ir mes turėsime tik netiesioginių įrodymų, pavyzdžiui, per atmosferos spektrus. “
„Mars“, „Europa“ ir „Enceladus“ suteikia tiesioginę galimybę susirasti gyvybę, nes visi parodė sąlygas, kurios yra (arba buvo) palankios gyvenimui. Yra daugybė įrodymų, kad kadaise Marso paviršiuje buvo skysto vandens, Europa ir Enceladus turi požeminius vandenynus ir įrodė, kad yra geologiškai aktyvūs. Taigi bet kuriai misijai į šiuos pasaulius bus pavesta ieškoti tinkamose vietose, kad būtų galima rasti gyvybės įrodymų.
„Mars“, pažymi Carr, tai leis ieškoti vietų, kur yra vandens ciklas, ir tai greičiausiai apims keletą kalbų:
„Manau, kad geriausia yra patekti į žemės paviršių. Ir tai labai sunku. Turime gręžti ar kitaip patekti į regionus, esančius žemiau kosmoso radiacijos, kuri galėtų sunaikinti organines medžiagas. Viena iš galimybių yra pereiti prie naujų kraterių. Šie smūginiai krateriai gali atskleisti medžiagą, kuri nebuvo apdorota radiacija. Ir galbūt regionas, į kurį galbūt norėtume nuvykti, būtų kažkur, kur naujas griovio krateris galėtų prisijungti prie gilesnio požeminio tinklo - kur galėtume gauti prieigą prie medžiagos, kuri galbūt išeina iš požeminio paviršiaus. Manau, kad šiuo metu tai yra bene geriausias mūsų pasirinkimas rasti gyvybę Marse. Viena vieta, kur mes galime atrodyti, būtų urvuose; pavyzdžiui, lavos vamzdis ar kokia nors kita urvų sistema, galinti apsaugoti nuo ultravioletinių spindulių ir taip pat šiek tiek patekti į gilesnius Marso paviršiaus regionus. “
Kalbant apie „vandenynų pasaulius“, tokius kaip Enceladus, gyvenimo ženklų paieškai greičiausiai reiktų tyrinėti aplink savo pietinį poliarinį regioną, kur praeityje buvo pastebėtas ir ištirtas aukštas vandens pliūpsnis. Europa greičiausiai turėtų ieškoti „chaoso regionų“, vietų, kur gali būti sąveika tarp paviršiaus ledo ir vidinio vandenyno.
Šios aplinkos tyrinėjimas natūraliai kelia rimtų inžinerinių iššūkių. Pradedantiesiems, norint užtikrinti užteršimo prevenciją, reikalinga išsami planetų apsauga. Šios apsaugos priemonės taip pat bus reikalingos siekiant užtikrinti, kad būtų išvengta klaidingų teiginių. Ne ką blogiau, nei atrasti DNR padermę kitame astronominiame kūne, tik suvokti, kad tai iš tikrųjų buvo odos dribsniai, kurie pateko į skaitytuvą prieš paleidimą!
Ir tada yra sunkumų, kuriuos sukelia robotinė misija ekstremalioje aplinkoje. Marse visada iškyla saulės radiacijos ir dulkių audros. Tačiau „Europa“ kelia papildomą pavojų, kurį kelia intensyvi Jupiterio magnetinė aplinka. Tyrinėti vandens srautus, atvežtus iš Enceladus, taip pat yra labai sudėtinga orbitui, kuris tuo metu greičiausiai viršytų planetą.
Tačiau atsižvelgiant į mokslinio proveržio potencialą, tokia misija yra verta skausmo. Tai ne tik leis astronomams išbandyti teorijas apie gyvenimo Saulės sistemoje evoliuciją ir pasiskirstymą, bet ir palengvins svarbiausių kosmoso tyrinėjimo technologijų plėtrą ir gali sukelti rimtų komercinių pritaikymų.
Žvelgiant į ateitį, tikimasi, kad sintetinės biologijos pažanga paskatins naujus ligų gydymo būdus ir galimybę 3D spausdinti biologinius audinius (dar žinomus kaip „bioprinta“). Tai taip pat padės užtikrinti žmonių sveikatą kosmose, spręsdama kaulų tankio sumažėjimą, raumenų atrofiją ir pablogėjusią organų bei imuninę funkciją. Ir tada yra galimybė auginti organizmus, specialiai sukurtus gyvenimui kitose planetose (galite pasakyti, kad formuojate reljefą?)
Be to, galimybė atlikti gyvybės paieškas in situ kitose Saulės planetose taip pat suteikia mokslininkams galimybę atsakyti į deginantį klausimą, su kuriuo jie kovojo dešimtmečius. Trumpai tariant, ar gyvenimas anglies pagrindu yra universalus? Iki šiol visi bandymai atsakyti į šį klausimą buvo iš esmės teoriniai ir buvo susiję su „mažai kabančių vaisių įvairove“ - ten, kur mes ieškojome gyvybės ženklų, kaip mes jį žinome, naudodami daugiausia netiesioginius metodus.
Suradę pavyzdžių, kilusių iš ne tik Žemės, bet ir iš kitų aplinkų, mes žengsime svarbius žingsnius, kad pasiruoštume „artimiems susitikimams“, kurie gali nutikti kelyje.
