地球會不會被外星生物汙染?這個汙染風險不可輕視!

2020-11-22 騰訊網

在麥可·克萊頓1969年的小說《仙女座菌株》中，一種致命的外星微生物，搭乘一顆被擊落的軍用衛星前往地球，科學家們必須競相遏制它。雖然是虛構的，但劇情探索了美國宇航局（NASA）和世界各國共同關注一個非常真實和長期的問題：太空飛行的人類，或者人造機器，可能會在不知不覺中用地外生命汙染地球，或者在生物上汙染我們訪問的其他星球？

美國宇航局艾姆斯的前主任，第一位火星項目主任、史丹福大學航空航天學兼職教授斯科特·哈伯德說：這是一種古老的恐懼，在冠狀病毒流行期間又有了新意義。我從人類航天領域的一些同事那裡聽到，他們可以看到，在目前的環境下，普通公眾可能會變得更擔心帶回一些外星微生物、病毒或汙染。哈伯德等合著者發表了《行星保護》（行星隔離）保護地球和其他外星世界免受生物交叉汙染相關的最新研究結果和建議。

行星保護

研究討論了行星保護的悠久歷史，埃隆·馬斯克(Elon Musk)向太空發射特斯拉跑車(Tesla Roadster)帶來的兩難境地，以及為防止美國國家航空航天局(NASA)即將到來的火星樣本返回任務的汙染，而採取的預防措施，該任務計劃於今年夏天隨著航天局的毅力號火星車的發射而拉開序幕。對行星保護的擔憂，可以追溯到太空時代的最初幾年。甚至在Sputnik之前，就有一些科學會議討論了空間探索的可能性：a)。

將地球上的微生物帶到其他世界，從而混淆或汙染未來的科學研究：b)；將外星生命送回地球，從而可能威脅到我們自己的生物圈：c。前者稱為「前向汙染」，後者被定義為「後向汙染」，這些概念被編纂在1967年的「外層空間條約」(OST)中，包括美國在內的120多個國家已經籤署了該條約。研究指出：新的空間活動、探索、利用空間的參與者的出現，正在提出有關行星保護(PP)的新問題。

新問題

例如太空企業家埃隆·馬斯克(SpaceX)，他用獵鷹重型火箭將自己的櫻桃紅色斯拉跑車發射到類似火星的繞太陽軌道上，我們需要一些方法來知道他們是否遵循了適當的行星保護程序。新出現的問題，例如認真規劃人類火星任務，包括馬斯克希望在2024年之前將人送上火星這顆紅色星球的願望。還有小衛星（立方體衛星）的出現和爆炸式增長；此外，一些具有非常複雜行星保護要求的極具挑戰性的新科學任務正在進行中。

如火星樣本送回和歐羅巴快艇前往木星的衛星，與以前相比，可能沒有行星保護問題經驗的國際參與者要多得多。美國國家航空航天局(NASA)和世界需要認真規劃新出現的深空商業/創業太空活動。複雜的是，美國宇航局是一個擁有巨大行星保護專業知識的任務機構，但不是像聯邦航空管理局，後者對行星保護知之甚少，但又卻為為商業發射發放許可證。

委員會的結論是：外層空間條約」既適用於國家政府，也適用於私營企業，而且很明顯，美國某些實體需要「持續授權和監督」私人在太空的活動。下一步，隨著人類登陸火星的可能性越來越現實，研究報告建議美國宇航局（NASA）進行研究，看看是否可以在火星上有一個人類可以著陸的「探索區」，如果發生汙染，也不會造成任何傷害。太空衣可能會洩漏或「爆裂」，潛在地釋放出地球上各種微生物，並汙染表面，以供未來的任何科學任務使用。

如何減少生物汙染？

一些大學研究結構和企業正在以非常低的成本，開發具有進入深空潛力的小型太空飛行器，研究強調了對這些小型太空飛行器是否會因行星保護要求的成本而負擔過重的擔憂，例如史丹福大學開發了一些最早的小衛星，稱為立方體衛星。過去預算巨大的任務（如20世紀70年代中期的維京一號和火星二號）能夠使用高溫對整個太空飛行器進行消毒。由於各種原因，這種方法在今天是不可能的。

然而，化學清洗、熱滅菌、減少在高度滅菌的空間輻射環境中花費的時間，巧妙的機械系統組合已被證明在滿足要求方面是有效的。人類顯然不能像機器人那樣清潔，所以需要更多地關注太空衣、人類棲息地以及使用機器人作為助手。美國國家航空航天局(NASA)可以採取哪些行動來防範計劃中的火星樣本返回(MSR)任務中的意外生物汙染？為了控制正向汙染，從地球送來的硬體將被徹底清洗。

將裝載火星2020毅力號火星車上樣本的試管已經在高溫下烘焙。為了防止背部汙染，在返回太空飛行器和火星巖石樣本之間有一個重大的努力來「打破接觸鏈」。例如，計劃採用自主密封和焊接技術來創建三到四個級別的安全殼。在科學界看來，數百萬年前來自火星的巖石，含有能夠感染地球活躍生命形式的可能性極低。但是，MSR返回的樣本將被隔離，並被視為伊波拉病毒，直到被證明是安全的。

至於人類，最初幾次登月任務中的阿波羅太空人被隔離，以確保他們沒有疾病跡象。直到確定月球不構成風險，檢疫就取消了，毫無疑問，從火星返回的人類將遵循這樣的程序。

博科園｜研究/來自：史丹福大學

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