Το 2015, η επικεφαλής Επιστήμονας της NASA, Έλεν Στόφαν, δήλωσε ότι, «πιστεύω ότι θα έχουμε ισχυρές ενδείξεις για ζωή πέρα από τη Γη την επόμενη δεκαετία και συγκεκριμένα στοιχεία για τα επόμενα 10 έως 20 χρόνια». Με πολλές αποστολές που έχουν προγραμματιστεί να αναζητήσουν εχθρικά στοιχεία για τη ζωή (παρελθόν και παρόν) στον Άρη και στο εξωτερικό Ηλιακό Σύστημα, αυτό μοιάζει σχεδόν μη ρεαλιστικό απολογισμό.
Φυσικά, η εύρεση στοιχείων για τη ζωή δεν είναι εύκολη υπόθεση. Εκτός από τις ανησυχίες σχετικά με τη μόλυνση, υπάρχουν επίσης και οι κίνδυνοι που έρχονται με τη λειτουργία σε ακραία περιβάλλοντα - που σίγουρα θα συνεπάγεται η αναζήτηση ζωής στο Ηλιακό Σύστημα. Όλες αυτές οι ανησυχίες διατυπώθηκαν σε ένα νέο συνέδριο της FISO με τίτλο «Προς το In-Situ Sequencing for Life Detection», που φιλοξένησε ο Christopher Carr του MIT.
Ο Carr είναι ερευνητής στο Τμήμα Γης, Ατμοσφαιρικών και Πλανητικών Επιστημών (EAPS) του MIT και ερευνητής στο Τμήμα Μοριακής Βιολογίας στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης. Για σχεδόν 20 χρόνια, έχει αφιερωθεί στη μελέτη της ζωής και στην αναζήτηση σε άλλους πλανήτες. Ως εκ τούτου, είναι επίσης ο κύριος ερευνητής της επιστήμης (PI) του οργάνου «Αναζήτηση για εξωγήινα γονιδιώματα» (SETG).
Με επικεφαλής τη Δρ. Μαρία Τ. Ζούμπερ - τον καθηγητή Γεωφυσικής του E. A. Griswold στο MIT και τον επικεφαλής του EAPS - η διεπιστημονική ομάδα πίσω από το SETG περιλαμβάνει ερευνητές και επιστήμονες από το MIT, το Caltech, το Brown University, το arvard και το Claremont Biosolutions. Με την υποστήριξη της NASA, η ομάδα SETG εργάζεται για την ανάπτυξη ενός συστήματος που μπορεί να δοκιμάσει τη ζωή επί τόπου.
Παρουσιάζοντας την αναζήτηση για εξωγήινη ζωή, ο Carr περιέγραψε τη βασική προσέγγιση ως εξής:
«Θα μπορούσαμε να αναζητήσουμε ζωή καθώς δεν τη γνωρίζουμε. Αλλά νομίζω ότι είναι σημαντικό να ξεκινήσετε από τη ζωή όπως και το ξέρουμε - για να εξαγάγουμε τόσο τις ιδιότητες της ζωής όσο και τα χαρακτηριστικά της ζωής, και να εξετάσουμε εάν πρέπει να αναζητούμε ζωή όπως την ξέρουμε και στο πλαίσιο της αναζήτησης ζωής πέρα από τη Γη. "
Προς το σκοπό αυτό, η ομάδα SETG επιδιώκει να αξιοποιήσει τις πρόσφατες εξελίξεις στις βιολογικές δοκιμές in-situ για να δημιουργήσει ένα όργανο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ρομποτικές αποστολές. Αυτές οι εξελίξεις περιλαμβάνουν τη δημιουργία φορητών συσκευών δοκιμής DNA / RNA όπως το MinION, καθώς και την έρευνα Biomolecule Sequencer. Πραγματοποιήθηκε από τον αστροναύτη Kate Rubin το 2016, ήταν η πρώτη αλληλουχία DNA που πραγματοποιήθηκε στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.
Με βάση αυτά και το επερχόμενο πρόγραμμα Genes in Space - το οποίο θα επιτρέψει στα πληρώματα του ISS να ακολουθήσουν και να ερευνήσουν δείγματα DNA επί τόπου - η ομάδα SETG επιδιώκει να δημιουργήσει ένα όργανο που μπορεί να απομονώσει, να ανιχνεύσει και να ταξινομήσει τυχόν DNA ή RNA οργανισμούς. σε εξωγήινα περιβάλλοντα. Στη διαδικασία αυτή, θα επιτρέψει στους επιστήμονες να δοκιμάσουν την υπόθεση ότι η ζωή στον Άρη και σε άλλες τοποθεσίες στο Ηλιακό Σύστημα (εάν υπάρχει) σχετίζεται με τη ζωή στη Γη.
Για να εξαλειφθεί αυτή η υπόθεση, είναι μια ευρέως αποδεκτή θεωρία ότι η σύνθεση πολύπλοκων οργανικών - που περιλαμβάνει νουκλεοβάσεις και πρόδρομους ριβόζης - πραγματοποιήθηκε νωρίς στην ιστορία του Ηλιακού Συστήματος και έλαβε χώρα μέσα στο Ηλιακό νεφέλωμα από το οποίο σχηματίστηκαν όλοι οι πλανήτες. Αυτά τα οργανικά μπορεί στη συνέχεια να παραδοθούν από κομήτες και μετεωρίτες σε πολλές δυνητικά κατοικήσιμες ζώνες κατά την περίοδο της Ύστερης Βαριάς Βομβαρδίας.
Γνωστή ως λιθοansermia, αυτή η θεωρία είναι μια μικρή ανατροπή στην ιδέα ότι η ζωή διανέμεται σε όλο τον κόσμο από κομήτες, αστεροειδείς και πλανητοειδή (γνωστός και ως panspermia). Στην περίπτωση της Γης και του Άρη, οι αποδείξεις ότι η ζωή μπορεί να σχετίζεται βασίζονται εν μέρει σε δείγματα μετεωριτών που είναι γνωστό ότι έχουν έρθει στη Γη από τον Κόκκινο Πλανήτη. Αυτοί ήταν οι ίδιοι το προϊόν των αστεροειδών που χτυπούν τον Άρη και ξεκινούν εκτίνα που τελικά καταλήφθηκαν από τη Γη.
Εξετάζοντας τοποθεσίες όπως ο Άρης, η Ευρώπη και ο Εγκέλαδος, οι επιστήμονες θα μπορούν επίσης να συμμετάσχουν σε μια πιο άμεση προσέγγιση όταν πρόκειται για αναζήτηση ζωής. Όπως εξήγησε ο Carr:
«Υπάρχουν μερικές βασικές προσεγγίσεις. Μπορούμε να ακολουθήσουμε μια έμμεση προσέγγιση, εξετάζοντας μερικούς από τους εξωπλανήτες που εντοπίστηκαν πρόσφατα. Και η ελπίδα είναι ότι με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb και άλλα επίγεια τηλεσκόπια και διαστημικά τηλεσκόπια, ότι θα είμαστε σε θέση να αρχίσουμε να απεικονίζουμε την ατμόσφαιρα των εξωπλανητών με πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια από ό, τι επιτρέπει ο χαρακτηρισμός αυτών των εξωπλανητών. ] μέχρι σήμερα. Και αυτό θα μας δώσει υψηλού επιπέδου, θα δώσει τη δυνατότητα να δούμε πολλούς διαφορετικούς πιθανούς κόσμους. Αλλά δεν θα μας επιτρέψει να πάμε εκεί. Και θα έχουμε μόνο έμμεσες αποδείξεις μέσω, για παράδειγμα, ατμοσφαιρικών φασμάτων. "
Ο Άρης, η Ευρώπη και ο Εγκέλαδος παρουσιάζουν μια άμεση ευκαιρία να βρουν ζωή, καθώς όλοι έχουν δείξει συνθήκες που (ή) ήταν ευνοϊκές για τη ζωή. Ενώ υπάρχουν πολλά στοιχεία ότι ο Άρης κάποτε είχε υγρό νερό στην επιφάνειά του, ο Europa και ο Enceladus έχουν και οι δύο υποθαλάσσιους ωκεανούς και έχουν δείξει στοιχεία ότι είναι γεωλογικά ενεργά. Ως εκ τούτου, οποιαδήποτε αποστολή σε αυτούς τους κόσμους θα έχει την ευθύνη να ψάχνει στις σωστές τοποθεσίες για να εντοπίζει στοιχεία της ζωής.
Στον Άρη, σημειώνει ο Carr, αυτό θα καταλήξει να κοιτάζει σε μέρη όπου υπάρχει κύκλος νερού και πιθανότατα θα περιλαμβάνει λίγο λίγη:
«Νομίζω ότι το καλύτερο στοίχημά μας είναι να έχουμε πρόσβαση στην υπόγεια επιφάνεια. Και αυτό είναι πολύ δύσκολο. Πρέπει να τρυπήσουμε, ή αλλιώς να προσπελάσουμε περιοχές κάτω από την εμβέλεια της διαστημικής ακτινοβολίας που θα μπορούσαν να καταστρέψουν οργανικά υλικά. Και μια πιθανότητα είναι να πάμε σε φρέσκους κρατήρες πρόσκρουσης. Αυτοί οι κρατήρες επιπτώσεων θα μπορούσαν να εκθέσουν υλικό που δεν είχε υποστεί επεξεργασία με ακτινοβολία. Και ίσως μια περιοχή όπου θα θέλαμε να πάμε θα ήταν κάπου όπου ένας φρέσκος κρατήρας αντίκτυπου θα μπορούσε να συνδεθεί σε ένα βαθύτερο υπόγειο δίκτυο - όπου θα μπορούσαμε να έχουμε πρόσβαση σε υλικό που ίσως βγαίνει από την υποεπιφάνεια. Νομίζω ότι αυτό είναι ίσως το καλύτερο στοίχημά μας για την εύρεση ζωής στον Άρη σήμερα αυτήν τη στιγμή. Και ένα μέρος που θα μπορούσαμε να δούμε θα ήταν μέσα σε σπηλιές. για παράδειγμα, ένας σωλήνας λάβας ή κάποιο άλλο είδος συστήματος σπηλαίων που θα μπορούσε να προσφέρει θωράκιση υπεριώδους ακτινοβολίας και ίσως επίσης να παρέχει κάποια πρόσβαση σε βαθύτερες περιοχές μέσα στην επιφάνεια του Άρη ».
Όσο για τους «ωκεανούς κόσμους», όπως ο Εγκέλαδος, η αναζήτηση σημείων ζωής πιθανότατα θα συνεπαγόταν εξερεύνηση γύρω από τη νότια πολική περιοχή της, όπου στο παρελθόν έχουν παρατηρηθεί και μελετηθούν ψηλά λοφία νερού. Στην Ευρώπη, πιθανότατα θα περιλάμβανε την αναζήτηση «περιοχών χάους», τα σημεία όπου μπορεί να υπάρχουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ του επιφανειακού πάγου και του εσωτερικού ωκεανού.
Η εξερεύνηση αυτών των περιβαλλόντων παρουσιάζει φυσικά κάποιες σοβαρές προκλήσεις μηχανικής. Για αρχάριους, θα απαιτούσε τις εκτεταμένες πλανητικές προστασίες για να διασφαλιστεί ότι αποτρέπεται η μόλυνση. Αυτές οι προστασίες θα ήταν επίσης απαραίτητες για να διασφαλιστεί ότι αποφεύγονταν ψευδώς θετικά. Τίποτα χειρότερο από την ανακάλυψη ενός στελέχους DNA σε ένα άλλο αστρονομικό σώμα, μόνο για να συνειδητοποιήσουμε ότι ήταν στην πραγματικότητα μια νιφάδα δέρματος που έπεσε στο σαρωτή πριν από την κυκλοφορία!
Και τότε υπάρχουν οι δυσκολίες που δημιουργεί η λειτουργία μιας ρομποτικής αποστολής σε ένα ακραίο περιβάλλον. Στον Άρη, υπάρχει πάντα το ζήτημα της ηλιακής ακτινοβολίας και της καταιγίδας σκόνης. Όμως στην Ευρώπη, υπάρχει ο πρόσθετος κίνδυνος που δημιουργεί το έντονο μαγνητικό περιβάλλον του Δία. Η εξερεύνηση των λοφίων που προέρχονται από τον Enceladus είναι επίσης πολύ απαιτητική για έναν τροχιά που πιθανότατα θα περνούσε τον πλανήτη εκείνη την εποχή.
Ωστόσο, δεδομένης της δυνατότητας επιστημονικών ανακαλύψεων, μια τέτοια αποστολή αξίζει τον πόνο και τους πόνους. Όχι μόνο θα επέτρεπε στους αστρονόμους να δοκιμάσουν θεωρίες σχετικά με την εξέλιξη και την κατανομή της ζωής στο Ηλιακό μας Σύστημα, αλλά θα μπορούσε επίσης να διευκολύνει την ανάπτυξη κρίσιμων τεχνολογιών εξερεύνησης του διαστήματος και να οδηγήσει σε ορισμένες σοβαρές εμπορικές εφαρμογές.
Κοιτώντας προς το μέλλον, οι εξελίξεις στη συνθετική βιολογία αναμένεται να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για ασθένειες και την ικανότητα τρισδιάστατης εκτύπωσης βιολογικών ιστών (γνωστός και ως «βιολογική εκτύπωση»). Θα βοηθήσει επίσης στη διασφάλιση της ανθρώπινης υγείας στο διάστημα αντιμετωπίζοντας την απώλεια οστικής πυκνότητας, την ατροφία των μυών και τη μειωμένη λειτουργία του οργάνου και του ανοσοποιητικού. Και τότε υπάρχει η δυνατότητα ανάπτυξης οργανισμών ειδικά σχεδιασμένων για τη ζωή σε άλλους πλανήτες (μπορείτε να πείτε τερατομορφή;)
Πέρα από όλα αυτά, η ικανότητα διεξαγωγής επιτόπιων αναζητήσεων για τη ζωή σε άλλους ηλιακούς πλανήτες προσφέρει επίσης στους επιστήμονες την ευκαιρία να απαντήσουν σε μια καίρια ερώτηση, με την οποία έχουν αγωνιστεί εδώ και δεκαετίες. Εν ολίγοις, είναι η ζωή με βάση τον άνθρακα καθολική; Μέχρι στιγμής, όλες και όλες οι προσπάθειες απάντησης σε αυτήν την ερώτηση ήταν σε μεγάλο βαθμό θεωρητικές και έχουν εμπλακεί στην «χαμηλή κρεμαστή ποικιλία φρούτων» - όπου έχουμε αναζητήσει σημάδια ζωής όπως τη γνωρίζουμε, χρησιμοποιώντας κυρίως έμμεσες μεθόδους.
Ανακαλύπτοντας παραδείγματα που προέρχονται από περιβάλλοντα εκτός από τη Γη, θα κάναμε κάποια κρίσιμα βήματα για να προετοιμαστούμε για τα είδη «στενών συναντήσεων» που θα μπορούσαν να συμβαίνουν στο δρόμο.
