澳洲太空研究:阻止人们销毁外星生命证据的竞赛

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我发现我们与可能是世界上最大的生物共享这片大陆是非同寻常的迄今为止发现的最古老的生命证据:叠层石。西澳大利亚的这些岩石柱是由古老的蓝细菌在地球上一层层建造起来的,地球如此年轻,天空是橙色的,海洋是绿色的,溶解了铁,土地是黑色的,是火山的。这些早期生命的祭坛已有 35 亿年的历史。

所以你可以想象地质学家 Martin Van Kranendonk 教授参观皮尔巴拉的叠层石化石露头并发现三个锥形叠层石时的恐惧。被从基岩上折断并被盗。

圆锥形叠层石的三个圆孔被折断。图片来源:Martin Van Kranendonk 教授

“感觉就像遇到了一头犀牛,它的角被从身体上锯下来,”他后来回忆道。

造成破坏的不仅仅是抢劫者。有史以来发现的第一批叠层石化石被科学家们大量掠夺,以至于它们不再包含早期生命的证据。

新南威尔士大学天体生物学中心的博士生克莱尔·弗莱彻研究了这些地质悲剧在范·克拉南东克 (Van Kranendonk) 攻读硕士学位期间。 NASA 和其他航天机构经常访问叠层石,因为我们可能会在其他行星(即火星)上发现类似的生命迹象。

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克莱尔·弗莱彻花费在犹他州的火星沙漠研究站呆了一个月,攻读外地地球保护博士学位。图片来源:Alexander Tobal

That弗莱彻开始思考:随着航天机构和私人机构为第二次太空竞赛而火热进行,我们在能够正确研究外星生命的证据之前销毁它,会有什么风险?

脆弱的证据

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“从广义上讲,我们对火星所做的事情感到担忧地球上已经发生的事情,”弗莱彻说。他们的博士学位专注于火星的地外地质保护——保护大约 35 亿年前(大约在皮尔巴拉叠层石生长的同一时间)火星历史上更湿润、可能适宜居住的时期中可能存在的生命证据。

<例如,在火星上一个名为本垒的区域,勇气号火星车发现了类似于地球上微生物留下的结构的二氧化硅结核。但例如,整个本垒板可能会被 SpaceX 的一枚自主火箭着陆摧毁,或者二氧化硅结构可能会被坠落的碎片或坠毁的飞船摧毁。根据埃隆·马斯克星舰的爆炸半径,弗莱彻在《太空政策》杂志中写道,从火星升空将损坏本垒板大小 160 倍的区域。

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在犹他州类似火星的环境中工作的科学家。信用:史蒂文·霍布斯

污染是另一个因素。将外来微生物运回地球的风险是显而易见且可控的。但是“前向”污染怎么样——将我们的细菌带到宇宙中?

“如果我们将地球细菌带到火星,并且它在火星条件非常恶劣的情况下仍然存活下来,我们怎么知道我们是否已经检测到火星人生命与地球生命?”弗莱彻问道。 “这是前向污染的最大问题。”

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这个故事的一个版本已经上演了。七十年代维京登陆器的测试结果显示氯化有机化合物呈阳性,这是潜在微生物生命的证据。但当时这一结果被驳回,因为科学家认为该样本已被来自地球的清洁产品污染。随后的任务才确认这些化合物本质上是火星化合物,而不是喷雾和擦拭的杂散颗粒。

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火星本垒上的二氧化硅结构(左)与智利的类似结构进行了比较微生物起源(右)。图片来源:Ruff & Farmer

然后存在科学过度采样的风险。弗莱彻说,这种情况在南非科马蒂峡谷的古代岩石中就已经发生过,一名地质学家在岩石中钻探了有关早期地球状况的线索,钻探次数达到了 150 次,他的同事将其称为“地质破坏”行为。 .

这是弗莱彻工作核心的悖论:研究非凡的自然奇观和保护它之间的界限在哪里?

为了帮助解决这个问题,弗莱彻开始了一项研究这次旅行将带他们在没有火箭飞船的情况下尽可能接近火星。

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向火星射击,你最终会到达犹他州

今年早些时候,弗莱彻花了在火星沙漠研究站生活了四个星期,这是一个绰号为“锡罐”的圆柱形结构,建在犹他州的沙漠中。

“这有时被描述为荒地,”弗莱彻谈到这里的景观时说道。 “一切都是红色、棕色、白色的色调。你会得到紫色和绿色的不同粘土。

“如果天空不是蓝色的,你真的会认为自己在火星上。选择该地点正是出于这个原因 - 它在地理上类似于火星。”

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“锡罐”火星沙漠研究站。图片来源:克莱尔·弗莱彻

科学家们在空间站进行研究,就好像他们实际上在火星上一样,靠冷冻干燥的食物生活并绑上安全带如果他们冒险进入沙漠,他们会穿上模拟太空服。

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弗莱彻在那里测试火星上的科学家有一天如何在保护珍贵的火星地质的同时开展他们的工作。 “整整一个月,一切都变得非常糟糕,”他们说。导航到学习地点非常困难。本应来自美国宇航局和欧洲航天局的记录丢失了。天气中断了任务。弗莱彻开始即时发出外地地质保护呼吁,而不是依赖严格的规则手册。

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拟议在火星上建立“行星公园”的位置,以保护太空荒野地区免受航天器或科学破坏。图片来源:Cockell/Horneck

弗莱彻说,结论是,保护和保护其他行星上具有科学价值的遗址的意愿必须融入到任务设计中。这就是为什么他们打算在今年晚些时候采访整个航天行业的人士,以开始有关地外地质保护的对话。

“我希望它成为太空探索的一种规范,即地球保护是任务设计的最前沿考虑因素、规划、建筑以及整个任务生命周期,”Fletcher 说道。

包括澳大利亚在内的许多政府都签署了空间研究委员会 (COSPAR) 的行星保护政策,该政策实施了一些保护措施对于天体。然而,像 SpaceX 这样的私营公司并没有遵循这样的指导方针,因为它们在太空探索中扮演着越来越积极的角色。几十年来,科学家们一直在警告私人企业和科学掠夺行星的风险。有些人甚至建议在火星上建立“行星公园”来保护太空荒野地区。

这里的风险很高。弗莱彻说,如果我们在地球上重蹈覆辙,破坏火星上珍贵的地质甚至生物遗址,“我们可能无法真正了解我们花费数百亿美元试图从火星上学到的东西”。< /p>

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