Tyrinėdami kitas planetas ir dangaus kūnus, NASA misijos privalo laikytis praktikos, vadinamos „planetų apsauga“. Ši praktika teigia, kad planuojant misiją turi būti imamasi priemonių užtikrinti, kad būtų užkirstas kelias tiek tyrinėjamos planetos (kūno), tiek Žemės (esant pavyzdžių grąžinimo misijoms) biologiniam užteršimui.
Žvelgiant į ateitį kyla klausimas, ar ta pati praktika bus taikoma ir ne Saulės planetoms. Jei taip, tai prieštarautų pasiūlymams „pasėti“ kitus pasaulius su mikrobų gyvybe, kad būtų galima pradėti evoliucijos procesą. Norėdami tai išspręsti, dr. Claudius Gros iš Gėtės universiteto Teorinės fizikos instituto neseniai paskelbė dokumentą, kuriame nagrinėjama planetų apsauga ir pateikiamos „Genesis tipo“ misijos.
Straipsnis pavadinimu „Kodėl skiriasi planetų ir egzoplanetų apsauga: ilgalaikio„ Genesis “misijų į gyvenamas, bet sterilias M nykštukines deguonies planetas atvejis“ neseniai pasirodė internete ir turi būti paskelbtas žurnale Acta Astronautica. Kaip projekto „Genesis“ įkūrėjas, Grosas nagrinėja etinę išorinių planetų sėjimo problemą ir aiškina, kaip ir kodėl planetų apsauga gali būti netaikoma šiais atvejais.
Paprasčiau tariant, „Genesis“ projekto tikslas yra siųsti erdvėlaivius su genų gamyklomis arba kriogeninius ankštus, kurie galėtų būti naudojami mikrobų gyvybei paskirstyti „laikinai pritaikomoms egzoplanetoms“, t. Y. Planetoms, galinčioms palaikyti gyvybę, tačiau neturinčioms galimybės to sukelti. Kaip Gros anksčiau aiškino „Space Magazine“:
„„ Genesis “projekto tikslas yra pasiūlyti alternatyvius antžeminio gyvenimo evoliucijos kelius tose egzoplanetose, kurios yra potencialiai tinkamos gyventi, bet vis tiek negyvos ... Jei turėtumėte geras sąlygas, paprastas gyvenimas gali vystytis labai greitai, tačiau sudėtingas gyvenimas turės sunkumų. Bent jau Žemėje prireikė labai daug laiko, kad atvyktų sudėtingas gyvenimas. Kambriečių sprogimas tai įvyko tik maždaug prieš 500 milijonų metų, maždaug po 4 milijardų metų po to, kai buvo suformuota Žemė. Jei suteiksime planetoms galimybę paspartinti evoliuciją, mes galėsime jiems suteikti galimybę turėti savo kambro sprogimus. “
Taigi „Genesis“ tipo misijos tikslas būtų pasiūlyti evoliucinį sutrumpintą saulės spinduliuotės planetų planą, praleidžiant milijardus metų, reikalingų pagrindinėms gyvybės formoms vystytis, ir pereinant tiesiai į vietą, kur sudėtingi organizmai pradeda įvairėti. Tai būtų ypač naudinga planetose, kur gyvenimas galėtų klestėti, bet neatsirastų savaime.
„Galaktikoje yra daugybė nekilnojamojo turto, planetų, kuriose gali klestėti gyvybė, bet greičiausiai to dar nėra“. „Gros“ neseniai pasidalino el. Paštu. „„ Genesis “misija į šias planetas atves pažengusius vienaląstelinius organizmus (eukariotus).“
Spręsdamas klausimą, kaip tokios misijos galėtų pažeisti planetų apsaugos praktiką, Grosas savo dokumente siūlo du priešingus argumentus. Pirma, jis teigia, kad mokslinis interesas yra pagrindinė priežastis, padedanti apsaugoti galimas Saulės sistemos kūnų gelbėjimo formas. Tačiau šis racionalumas tampa negaliojantis dėl ilgos trukmės, kurią sukelia misijos į išorines planetas.
Paprasčiau tariant, net atsižvelgiant į tarpžvaigždines misijas į artimiausias žvaigždžių sistemas (pvz., Alfa Kentaurą, kuris nutolęs 4,25 šviesmečio), laikas yra pagrindinis ribojantis veiksnys. Naudojant turimas technologijas, misija į kitą žvaigždžių sistemą gali užtrukti nuo 1000 iki 81 000 metų. Šiuo metu vienintelis siūlomas būdas pasiekti pagrįstą laiką kitą žvaigždę yra nukreipta energijos paleidimo sistema.
Taikant šį metodą, lazeriai naudojami pagreitinti lengvą burę iki reliatyvistinio greičio (šviesos greičio dalis), o geras pavyzdys yra siūloma „Breakthrough Starshot“ koncepcija. Vykdant „Breakthough Initiatives“ tikslą pasiekti tarpžvaigždinį kosminį skrydį, rasti gyvenamus pasaulius (ir galbūt intelektualų gyvenimą), „Starshot“ apimtų lengvą burę ir nanokraną, lazeriu pagreitinantį iki 60 000 km / s (37,282 mps) greičio - arba 20 proc. šviesos greitį.
Remiantis ankstesniu tyrimu, kurį atliko „Gros“ (ir vieną tyrėjų iš Makso Planko Saulės sistemos tyrimų instituto), tokia sistema taip pat galėtų būti suporuota su magnetine burėle, kad ji sulėtėtų, kai pasiekia tikslą. Kaip paaiškino Grosas:
„Tikslinė energijos paleidimo sistema tiekia energiją, kurią tarpžvaigždinis laivas turi paspartinti koncentruotais lazerio spinduliais. Kita vertus, įprastas raketas reikia nešti ir pagreitinti jų pačių kurą. Nepaisant to, kad tarpžvaigždinį laivą yra sunku pagreitinti, paleidžiant jį reikia dar sunkiau lėtėti atvykus. Magnetiniam laukui, kurį sukuria superlaidininko srovė, jo palaikymui nereikia energijos. Tai atspindės tarpžvaigždinius protonus, sulėtindamas tokį plaukimą “.
Visa tai daro nukreiptą energiją varomąja jėga ypač patrauklią „Genesis“ tipo misijų metu (ir atvirkščiai). Be to, kad reikia žymiai mažiau laiko pasiekti kitą žvaigždės sistemą nei įgulos misija (ty kartos laivas arba ten, kur keleiviai yra kriogeninėje pakaboje), tikslas pristatyti gyvybę pasauliams, kurių kitaip nebūtų, kainuotų ir kelionės laiko vertas.
Grosas taip pat atkreipia dėmesį į tai, kad pirmykščio deguonies buvimas iš tikrųjų gali užkirsti kelią gyvybei atsirasti egzoplanetose, kurios orbituoja M tipo (raudonosios nykštukės) žvaigždes. Naujausi tyrimai, paprastai laikomi potencialaus apgyvendinimo ženklu (dar vadinami biomarkeriais), parodė, kad atmosferos deguonies buvimas nebūtinai nurodo kelią į gyvenimą.
Trumpai tariant, deguonies dujos yra būtinos sudėtingam gyvenimui (kaip mes jį žinome), o jo buvimas Žemės atmosferoje yra fotosintetinių organizmų (tokių kaip cianobakterijos ir augalai) rezultatas. Tačiau planetose, skriejančiose aplink M tipo žvaigždes, tai gali būti cheminio atsiribojimo rezultatas, kai pagrindinės žvaigždės spinduliuotė planetos vandenį pavertė vandeniliu (kuris išeina į kosmosą) ir atmosferos deguonimi.
Tuo pat metu Grosas atkreipia dėmesį į galimybę, kad pirminis deguonis gali būti kliūtis prebiotinėms sąlygoms. Nors sąlygos, kuriomis atsirado gyvybė Žemėje, vis dar nėra visiškai suprantamos, manoma, kad pirmieji organizmai atsirado „mikrostruktūrizuotų cheminių ir fizinių reakcijų aplinkoje, kurią skatina nuolatinis energijos šaltinis“ (pavyzdžiui, šarminės hidroterminės angos).
Kitaip tariant, manoma, kad gyvybė Žemėje atsirado tokiomis sąlygomis, kurios būtų toksiškos daugumai šių dienų gyvybės formų. Tik per evoliucijos procesą, kuris užtruko milijardus metų, galėjo atsirasti sudėtingas gyvenimas (kuris priklauso nuo deguonies dujų išgyvenimo). Kiti veiksniai, tokie kaip planetos orbita, jos geologinė istorija arba pagrindinės žvaigždės prigimtis, taip pat galėtų prisidėti prie to, kad planetos būtų laikinai apgyvendinamos.
Tai reiškia, kad planetos apsauga nebūtinai bus taikoma, atsižvelgiant į Žemę primenančias ne Saulės planetas, kurios skrieja aplink M tipo žvaigždes. Jei nėra vietinio gyvenimo, kurį reikia apsaugoti, ir jo atsiradimo šansai nėra geri, tada žmonija padėtų gyvenimui atsirasti vietoje, o ne trukdytų. Kaip paaiškino Grosas:
„Marsas buvo laikinai tinkamas gyventi, turėdamas kliūčių sąlygas anksti, bet ne dabar. Kiti gali būti apgyvendinami 2 ar 3 milijardus metų - laiko tarpo, kurio nepakaktų augalams ir gyvūnams vystytis vietiniame gyvenime. Jei planetoje niekada neatsiras gyvybės, ji liks sterili amžinai, net jei galėtų palaikyti gyvybę. Deguonis greičiausiai užkerta kelią gyvybės atsiradimui, nes yra toksiškas cheminių reakcijų ciklams, kurie yra gyvybės pirmtakai. “
Tai koncepcija, ištirta ilgą laiką mokslinėje fantastikoje: pažengusi rūšis pasodina gyvybės sėklas kitoje planetoje, praeina milijonai metų, o jaučiami gyvybės rezultatai! Tiesą sakant, yra tų, kurie mano, kad taip prasidėjo gyvenimas Žemėje - Senovės astronautų teorija (kuri yra gryna spekuliacija) - ir patys tai darydami kitose planetose, mes vykdysime šią „nukreiptos panspermijos“ tradiciją.
Galų gale akivaizdus planetos apsaugos praktikos tikslas. Jei gyvybė atsirado už Žemės ribų, tada ji yra skirtinga ir verta galimybės klestėti nesikišant žmonėms ar invaziniams Žemės organizmams. Tas pats pasakytina ir apie gyvybę Žemėje, kurią gali sutrikdyti svetimi organizmai, kuriuos sugrąžino mėginių grąžinimo ar žvalgymo misijos.
Bet jei tikėtina, kad sausumos planetos, skriejančios aplink pačią populiariausią žvaigždę galaktikoje, neras gyvybės (kaip rodo naujausi tyrimai), iš tikrųjų gali būti gera mintis gabenti antžeminius organizmus į šias planetas. Jei žmonija visatoje yra viena, tai antžeminių organizmų platinimas tokiu būdu būtų tarnavimas gyvybei.
Ir nors tai yra labai nutolusi galimybė, gyvenimas Žemėje yra nukreiptos panspermijos padarinys, tada galima teigti, kad žmonija privalo įnešti gyvenimo į kosmosą. Nors išmokėjimas neatsirastų iškart, žinojimas, kad mes suteikiame gyvybę pasauliams, kur kitaip gali būti, yra neabejotinai verta investicija.
Visada nežemiškos gyvybės ir planetų tyrinėjimo klausimai yra ginčytini ir tokie, kurių mes greičiausiai niekuomet neišspręsime. Vis dėlto vienas dalykas yra tikras: kadangi tęsiame savo pastangas tyrinėti Saulės sistemą ir galaktikas, tai yra problema, kurios mes negalime išvengti.
