أصبح كوكب المريخ بمثابة ملعب دولي على مدار العشرين عامًا الماضية. هناك حاليًا إحدى عشرة مهمة من خمس وكالات فضاء تستكشف الكوكب الأحمر ، ومجموعة من المركبات المدارية ، ومركبات الهبوط ، والمركبات الجوالة. ستغادر عدة بعثات روبوتية إضافية إلى المريخ في السنوات القليلة المقبلة ، ومن المقرر القيام ببعثات مأهولة في ثلاثينيات القرن الحالي. بسبب هذه الزيادة في حركة المرور ، تشعر وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى بطبيعة الحال بالقلق بشأن 'حماية الكواكب'.
مع وضع هذا في الاعتبار ، فإن الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب (NASEM) صدر مؤخرًا ملف تقرير جديد التي حددت عدة معايير للمهام الروبوتية المستقبلية إلى المريخ. ومن شأن ذلك أن يقلل من متطلبات 'العبء الحيوي' لهذه المهمات ، والتي تم تصميمها لمنع التلوث غير المقصود للكوكب الأحمر بالكائنات الموجودة على الأرض. على وجه التحديد ، ينظر التقرير في كيفية تدخل الكائنات الحية على الأرض في عمليات البحث عن الحياة الأصلية على هذا الكوكب.
التقرير بعنوان ' تقييم متطلبات الحِمل الحيوي لبعثات المريخ ، 'من تأليف مجلس دراسات الفضاء (SSB) ومجلس علوم الحياة ، وكلاهما جزء من NASEM’s لجنة حماية الكواكب (CoPP). هذه الهيئة مكرسة لدراسة جميع جوانب العلوم والسياسات ذات الصلة بالتحكم في التلوث البيولوجي المتبادل ، والذي يمكن أن ينتج عن بعثات المركبات الفضائية الروبوتية والاستكشاف البشري.
سطح المريخ. الائتمان: ناسا
تم إجراء التقرير استجابة لطلب وكالة ناسا (وبدعم من وكالة ناسا) لتحديد معايير تحديد المواقع المناسبة على المريخ للمهام الروبوتية للهبوط. اعترافًا بالأنواع المتنوعة المتزايدة من البعثات التي يتم تنظيمها (ناهيك عن الأهداف العلمية المتنوعة بشكل متزايد) ، ستحتاج هذه المواقع إلى تلبية متطلبات العبء الحيوي الأقل صرامة مما هو مطلوب حاليًا في سياسة ناسا.
حماية الكواكب
منذ عام 1982 ، حافظت وكالة ناسا على بروتوكولات متفاوتة الصرامة لتقليل العبء الحيوي للمركبة الفضائية. وتتراوح هذه من التعقيم الجزئي للمكونات وتجميع 'غرفة نظيفة' إلى مراقبة المقايسة الحيوية وتوثيق المناطق الأحيائية المحتملة. تهدف تدابير 'الحماية الكوكبية' هذه إلى تقليل المخاطر التي تتعرض لها حياة السكان الأصليين مع الحفاظ في نفس الوقت على احتمالية تحقيق الأهداف العلمية المهمة.
تم تحديد البعثات إلى المريخ كوجهة مهمة بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بحماية الكواكب ، حيث يتم تخصيص العديد من الجهود حاليًا للبحث عن دليل على وجود حياة خارج كوكب الأرض هناك. كما أماندا هندريكس ، عالمة بارزة في معهد علوم الكواكب (PSI) - والرئيس المشارك للجنة التي كتبت التقرير - شرح في NASEM خبر صحفى :
'ينبغي النظر في التغييرات التي تطرأ على سياسات الحماية الكوكبية في سياق مقدار ما تعلمه العلم في السنوات الأخيرة عن المريخ. بسبب هذه المعرفة المتزايدة ، لدى ناسا الآن فرصة لاتخاذ نهج أكثر دقة ، وفي بعض الحالات ، أكثر تساهلاً لتقليل متطلبات العبء الحيوي لبعثات معينة. ومع ذلك ، لا يزال هناك ما يبرر الحذر لأن لدينا الكثير لنتعلمه عن المريخ ، وحول بقاء الحياة الأرضية '.
السهل القطبي الجنوبي للمريخ ، مع إبراز موقع البحيرة تحت الجليدية المكتشفة. الائتمان: USGS Astrogeology Science Center / ASU / INAF
وأضاف الرئيس المشارك للجنة جوزيف ألكسندر: 'يجب أن تهدف تدابير الحماية الكوكبية إلى تقليل المخاطر مع الحفاظ ، إلى أقصى حد معقول ، على احتمالية تحقيق الأهداف العلمية المهمة'. الآن رئيس مستشارون سياسة الفضاء الكسندر (شركة خاصة لسياسات العلوم والتكنولوجيا) ، كان ألكسندر سابقًا مسؤول برنامج أول في الأكاديميات الوطنية SSB (حتى 2013).
يقر التقرير أيضًا بالحاجة إلى مراجعة بروتوكولات الحماية الكوكبية ، بالنظر إلى الزيادة الأخيرة في الاهتمام بالمريخ. بالإضافة إلى وكالات الفضاء الأخرى غير ناسا أو روسكوزموس التي ترسل بعثات إلى المريخ ، هناك أيضًا اهتمام متزايد من قطاع الفضاء التجاري. كما هو مبين في التقرير:
'على مدى العقد الماضي ، زاد عدد وكالات الفضاء الوطنية التي تخطط وتشترك وتنفذ بعثات إلى المريخ ، وتشارك مؤسسات القطاع الخاص في أنشطة لتمكين البعثات التجارية إلى المريخ. تتطور طبيعة البعثات إلى المريخ أيضًا لتظهر المزيد من التنوع والأغراض والتقنيات. مع زيادة وتنويع البعثات إلى المريخ ، تدرك العمليات الوطنية والدولية لتطوير تدابير الحماية الكوكبية الحاجة إلى مراعاة الاهتمام بالاكتشافات العلمية والنشاط التجاري والاستكشاف البشري '.
النتائج الرئيسية
بشكل عام ، عرض تقرير اللجنةتسع نتائج محددةاستجابة لطلب ناسا. من بينها ، شدد التقرير على أهمية اكتشاف وحفظ الأدلة على الحياة الأصلية على المريخ. ولكي يحدث ذلك ، يجب تجنب التلوث ، حيث يمكن أن تتكاثر الكائنات الأرضية على سطح المريخ ، مما يهدد أشكال الحياة الأصلية ويعطل عملية الاكتشاف.
صورة التقطتها المركبة المدارية Viking 1 في يونيو 1976 ، تظهر الغلاف الجوي الرقيق للمريخ وسطحه الأحمر المغبر. ائتمانات: ناسا / فايكنغ 1
ويذكرون أن 'اكتشاف الحياة الأصلية على سطح المريخ سيكون حدثًا بارزًا في تطوير المعرفة البشرية ، مع تأثير وتأثيرات واسعة النطاق'. 'الحفاظ على الفصل الواضح أو التمييز بين الكائنات الأرضية عن كائنات المريخ الأصلية ، من خلال تطبيق بروتوكولات حماية الكواكب ، أو من خلال وسائل أخرى مقبولة علميًا ، أمر ضروري لتحقيق أهداف ناسا لاستكشاف النظام الشمسي ومعالجة الأسئلة العميقة التي شغلت البشر لفترة طويلة.'
لطالما كان العثور على دليل على مثل هذه الحياة تحديًا هائلاً للعلماء. منذ ذلك الحين مارينر 4 حلق المسبار عبر المريخ في عام 1965 ، وكان الإجماع العلمي أن الحياة لا يمكن أن تحيا على المريخ. يعني عدم وجود مجال مغناطيسي وجو رقيق أن المريخ يتعرض لكميات عالية من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الكونية مقارنة بالأرض. وهذا يثير النتيجة الثانية للتقرير ، وهي أن بيئة المريخ 'تجعل بقاء الكائنات الأرضية ونموها وانتشارها' مصدرًا غير محتمل للتلوث.
استنتج المؤلفون أيضًا أنه نظرًا لأن أجزاء كثيرة من باطن سطح المريخ حتى عمق 1 متر تقريبًا (3.3 قدم) لا تحتوي على جليد مائي ، فإنها ستكون أيضًا بيئة سيئة لتكاثر الكائنات الأرضية. على هذا النحو ، يوصون بتخفيف متطلبات الحِمل الحيوي للبعثات الروبوتية المستقبلية إلى المريخ غير المخصصة لهذه البيئات ، أو المواقع التي لا تقل عن متر واحد تحت السطح ، أو 'مناطق عازلة' محددة حول نقاط الوصول تحت السطحية ، أو مواقع أخرى ذات أهمية بيولوجية فلكية .
ومع ذلك ، فإن هذا لا يستبعد إمكانية بقاء الكائنات الحية الأرضية الصالحة للحياة في بعض البيئات تحت السطحية ، مثل أنظمة الكهوف. تعتبر هذه البيئات من بين أكثر البيئات الصالحة للسكن على سطح المريخ ، مما يعني أنها قد تستضيف بالفعل 'كائنات مريخية محلية موجودة أو منقرضة'. ومع ذلك ، فإنهم يعترفون بالحاجة إلى مزيد من الدراسة لمعالجة 'اتصال الموائل' و 'نقل المحلول الملحي' لتحديد ما إذا كان التلوث يمكن أن ينتشر في البيئات الجليدية تحت السطحية - أي التربة الصقيعية والصفائح الجليدية والجليد القطبي.
انطباع الفنان عن الماء تحت سطح المريخ. الائتمان: ESA / Medialab
تعتبر المواقع التي تحتوي على تركيزات من الجليد المائي مثالية لمواقع الهبوط المستقبلية ، ولهذا السبب هناك حاجة إلى مزيد من المعلومات لتقييم احتمالية انتشار الكائنات الأرضية من موائل محتملة إلى أخرى. لتجنب إمكانية تلويث نقاط الوصول الجوفية ، فإن المهمة التي تحتوي على أعباء حيوية مسترخية تحتاج إلى الهبوط على مسافة من المواقع ذات الأهمية البيولوجية الفلكية. يزعمون أن هذه 'المناطق العازلة' يجب تحديدها على أساس 'ظروف الرياح بالنسبة للموقع والموسم' بالإضافة إلى التعرض للإشعاع.
الاستنتاجات
في النهاية ، يوصي المؤلف بالحفاظ على أحكام النظافة قبل الإطلاق وإزالة التلوث من المعدات (مثل لقم الثقب والأدوات الأخرى). كما يقترحون أن يتم تصميم البعثات المستقبلية للاستفادة من آثار التعقيم الطبيعي للأشعة فوق البنفسجية والأشعة الكونية. بالطبع ، هم يقرون بأن الكثير من المعلومات المقدمة في جميع أنحاء التقرير لم يتم تقييدها جيدًا بعد ، مثل فعالية التعقيم في الموقع.
ونتيجة لذلك ، فإنهم ينصحون بضرورة إجراء المزيد من الأبحاث ، خاصةً عندما يتعلق الأمر بالموائل الجوفية. يتضمن ذلك تقديرات أفضل لمدى ارتباط هذه الموائل ، واحتمال وجود محلول ملحي وجليد تحت السطح ، وتحسين المعرفة بنقاط الوصول تحت السطحية. كل هذا ضروري حتى يتمكن العلماء من إجراء تقييم أفضل لاحتمال التلوث.
لعقود من الزمان ، اعتبر العلماء المريخ أفضل مكان للعثور على حياة خارج كوكب الأرض ، ولسبب وجيه. خارج الأرض ، إنه الجسم الأكثر ملاءمة للسكن في نظامنا الشمسي (وفقًا لمعاييرنا) ولديه بعض أوجه التشابه الملحوظة مع الأرض. في السنوات القادمة ، سينضم العديد من المستكشفين الآليين والبعثات المأهولة في البحث عن الحياة على المريخ ، والقرائن على ماضي المريخ ، وكيف تطور الكوكب ليصبح ما هو عليه اليوم. ستسلط الإجابات التي يجدونها الضوء أيضًا على كيفية ظهور كوكب الأرض والحياة كما نعرفها.
قراءة متعمقة: الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب
