Godine 2015., tadašnja glavna NASA-ina znanstvenica Ellen Stofan izjavila je da "vjerujem da ćemo u sljedećem desetljeću imati snažne indikacije za život izvan Zemlje i definitivne dokaze u narednih 10 do 20 godina." S više misija zakazanih za pretragu neprijatelja života (prošlih i sadašnjih) na Marsu i u vanjskom Sunčevom sustavu, ovo se teško čini nerealnom procjenom.
Ali naravno, pronalazak dokaza o životu nije lak zadatak. Pored zabrinutosti zbog onečišćenja, postoje i opasnosti koje dolaze s radom u ekstremnim okruženjima - koje će život u Sunčevom sustavu sigurno uključivati. Sva su ta pitanja izražena na novoj konferenciji FISO-a pod nazivom „Prema intituciji za prepoznavanje života“ čiji je domaćin bio Christopher Carr sa MIT-a.
Carr je znanstvenik s MIT-ovog odjela za Zemlju, atmosferu i planetarne znanosti (EAPS) i znanstveni suradnik s Odjelom za molekularnu biologiju u Općoj bolnici Massachusetts. Gotovo 20 godina posvetio se proučavanju života i traganju za njim na drugim planetima. Otuda je i glavni istraživač (PI) instrumenta Traži za izvanzemaljske genome (SETG).
Interdisciplinarna skupina koja stoji iza SETG-a, pod vodstvom dr. Maria T. Zuber - profesora geofizike E. A. Griswolda i voditelja EAPS-a, uključuje istraživače i znanstvenike s MIT-a, Caltech-a, Sveučilišta Brown, Arvarda i Claremont Biosolutions. Uz podršku NASA-e, tim SETG-a radi na razvoju sustava koji može testirati život in situ.
Uvodeći u potragu za izvanzemaljskim životom, Carr je opisao osnovni pristup na sljedeći način:
"Mogli bismo tražiti život kakav ga ne znamo. Ali mislim da je važno započeti od života kao to znamo - izdvojiti i svojstva života i obilježja života i razmisliti trebamo li život tražiti onakav kakav ga poznajemo, u kontekstu traženja života izvan Zemlje. "
U tu svrhu, SETG tim nastoji utjecati na nedavni razvoj in-situ bioloških ispitivanja kako bi stvorio instrument koji se može koristiti u robotskim misijama. Ovi pomaci uključuju izradu prijenosnih DNK / RNA uređaja za testiranje poput MinION-a, kao i istraživanje biomolekula sekvenci. Izvela astronautka Kate Rubin 2016. godine, ovo je prvi ikad slijed DNA koji se odvijao na međunarodnoj svemirskoj stanici.
Gradeći na tim i nadolazećim programima Genes in Space, koji će ISS posadama omogućiti sekvenciranje i istraživanje uzoraka DNK na licu mjesta, tim SETG želi stvoriti instrument koji može izolirati, otkriti i klasificirati sve organizme koji se temelje na DNK ili RNA. u izvanzemaljskim okruženjima. U tom će postupku znanstvenici moći testirati hipotezu da je život na Marsu i drugim lokacijama Sunčevog sustava (ako postoji) povezan sa životom na Zemlji.
Da bismo razbili ovu hipotezu, široko je prihvaćena teorija da se sinteza složene organske tvari - koja uključuje nukleobaze i prekursore riboze - dogodila početkom povijesti Sunčevog sustava i odvijala se unutar maglice Sunčevog sustava iz koje su se sve planete formirale. Te su organske tvari možda mogli isporučiti kometi i meteoriti u više potencijalno naseljenih zona tijekom kasnog teškog bombardiranja.
Poznata i kao litopansermija, ova je teorija neznatan zaokret u ideji da život kometima, asteroidima i planetoidima (aka panspermija) distribuiraju po cijelom kozmosu. U slučaju Zemlje i Marsa, dokazi da se život može povezati dijelom se temelje na uzorcima meteorita za koje se zna da su na Zemlju stigli s Crvene planete. Oni su sami bili produkt asteroida koji udaraju na Mars i podižu izbacivanje koje je na kraju zarobila Zemlja.
Istražujući lokacije poput Marsa, Europe i Enceladusa, znanstvenici će se također moći uključiti u neposredniji pristup kada je u pitanju potraga za životom. Kao što je Carr objasnio:
"Postoji nekoliko glavnih pristupa. Možemo neizravno pristupiti gledajući neke od nedavno identificiranih egzoplaneta. I nada je da ćemo s James Webb svemirskim teleskopom i drugim zemaljskim teleskopima i svemirskim teleskopima biti u mogućnosti da počnemo slikati atmosferu egzoplaneta mnogo detaljnije od karakterizacije tih egzoplaneta [dozvoljeno za ] do danas. A to će nam pružiti vrhunski, pružit će mogućnost gledanja u mnogo različitih potencijalnih svjetova. Ali to nam neće omogućiti da odemo tamo. I imat ćemo samo neizravne dokaze, na primjer, atmosferskim spektrom. "
Mars, Europa i Enceladus predstavljaju izravnu priliku za pronalazak života jer su svi pokazali uvjete koji (ili su) pogodni za život. Iako postoji dovoljno dokaza da je Mars jednom imao tekuću vodu na površini, Europa i Enceladus imaju podzemne oceane i pokazali su da su geološki aktivni. Stoga bi svaka misija ovih svjetova bila zadužena da gleda na pravim mjestima kako bi uočila dokaze života.
Na Marsu će, napominje Carr, sve ovo potražiti na mjestima gdje postoji vodeni ciklus, a vjerojatno će uključivati i neke sitnice:
„Mislim da je naša najbolja ponuda za pristup podzemlju. A ovo je vrlo teško. Moramo bušiti ili na drugi način pristupiti regijama ispod dosega svemirskog zračenja koje mogu uništiti organske materije. A jedna je mogućnost da odemo do svježih kratera utjecaja. Ovi krateri mogu otkriti materijal koji nije obrađen zračenjem. A možda bi regija u koju bismo možda željeli otići negdje gdje bi se svježi krater mogao povezati s dubljom podzemnom mrežom - gdje bismo mogli dobiti pristup materijalu koji možda izlazi iz podzemlja. Mislim da je to trenutno naša najbolja opklada za pronalazak života na Marsu danas. I jedno mjesto koje bismo mogli pogledati bilo bi u pećinama; na primjer, lava cijev ili neka druga vrsta špiljskog sustava koja bi mogla ponuditi zaštitu od UV zračenja i možda također pružiti neki pristup dubljim regijama unutar Marsovske površine. "
Što se tiče "oceanskih svjetova" poput Enceladusa, traženje znakova života vjerojatno bi trebalo istražiti oko njegove južne polarne regije gdje su u prošlosti primijećeni i proučavani visoki pljuskovi vode. Na Europi će vjerojatno uključivati područja kaosa, mjesta na kojima može doći do interakcije između površinskog leda i unutarnjeg oceana.
Istraživanje ovih okoliša prirodno predstavlja neke ozbiljne inženjerske izazove. Za početak bi bile potrebne opsežne planetarne zaštite kako bi se osiguralo spriječavanje kontaminacije. Te bi zaštite također bile nužne kako bi se osiguralo izbjegavanje lažnih pozitivnih rezultata. Ništa gore od otkrivanja soja DNK na drugom astronomskom tijelu, samo shvatiti da je to zapravo pahuljica kože koja je pala u skener prije lansiranja!
A tu su i poteškoće koje predstavljaju rad s robotskom misijom u ekstremnom okruženju. Na Marsu je uvijek problem solarne radijacije i olujnih oluja. No na Europi je i dodatna opasnost koju predstavlja Jupiterovo intenzivno magnetsko okruženje. Istraživanje vodostaja koji dolaze iz Enceladusa također je vrlo izazovno za orbite koji bi u to vrijeme najvjerojatnije ubrzavao planetu.
Ali s obzirom na potencijal za znanstveni napredak, takva misija itekako vrijedi boli i boli. Ne samo što bi astronomima omogućilo testiranje teorija o evoluciji i raspodjeli života u našem Sunčevom sustavu, to bi također moglo olakšati razvoj ključnih tehnologija za istraživanje svemira i rezultirati ozbiljnim komercijalnim primjenama.
Gledajući u budućnost, očekuje se da će napredak u sintetskoj biologiji dovesti do novih liječenja bolesti i mogućnosti trodimenzionalnog tiskanja bioloških tkiva (aka. „Bioprinting“). Također će pomoći u osiguravanju ljudskog zdravlja u prostoru rješavanjem gubitka gustoće kostiju, atrofije mišića i smanjenog funkcioniranja organa i imunoloških sustava. I tada postoji mogućnost uzgoja organizama posebno dizajniranih za život na drugim planetima (možete li reći teraformiranje?)
Povrh svega, mogućnost provođenja in situ pretraga života na drugim solarnim planetima također nudi znanstvenicima priliku da odgovore na goruće pitanje, s kojim su se borili desetljećima. Ukratko, je li život na bazi ugljika univerzalan? Do sada su svi pokušaji odgovora na ovo pitanje uglavnom bili teoretski i uključivali su „malu voćarsku sortu“ - tamo gdje smo tražili znakove života onako kako ih znamo, koristeći uglavnom neizravne metode.
Pronalazeći primjere koji dolaze iz okruženja koja nisu Zemlja, poduzimali bismo neke krucijalne korake prema pripremi za vrste „bliskih susreta“ koji bi se mogli događati niz put.
