Es gibt Wasser auf dem Mars. Nicht nur Eis oder Schnee, sondern flüssiges, fließendes Wasser. Es ist salzig und selten, aber immer noch eine der Hauptzutaten für das Leben auf der Erde - und obwohl der Rote Planet weit davon entfernt ist, der einladendste Ort zum Leben zu sein, glauben Wissenschaftler, dass er eine Chance hat. Vielleicht verstecken sich einzellige Organismen irgendwo auf dem Mars. Wenn wir sie finden wollen, müssen wir an den Stellen suchen, an denen sie am wahrscheinlichsten sind. Laut NASA müssen wir "dem Wasser folgen".
Das Problem ist, dass die meisten Raumschiffe auf dem Mars dem Wasser nicht „folgen“können, weil sie nicht sauber genug sind, um in die feuchten und warmen „Spezialbereiche“zu gelangen, in denen das Leben am wahrscheinlichsten Wurzeln schlägt. "Sondergebiete" werden vom Internationalen Wissenschaftsrat des Ausschusses für Weltraumforschung gemäß ihrer planetaren Verteidigungspolitik festgelegt. Die Logik ist, dass, wenn wir ein schmutziges Raumschiff in eines dieser "speziellen Gebiete" schicken, sich dort irdische Mikroben vermehren, den Mars verschmutzen und es so machen können, dass wir nicht verstehen, ob es auf dem Mars heimisch ist oder gebracht wird, wenn wir mikrobielles Leben auf dem Mars finden von der Erde?
Wenn die NASA es ernst meint, Astronauten in den 2030er Jahren auf den Roten Planeten zu schicken, ist es wichtig, dass die Agentur eine Ja- oder Nein-Antwort auf diese uralte Frage erhält, bevor Menschen zum Mars kommen und ein Chaos verursachen. Ja, wir haben den Mars wahrscheinlich bereits teilweise mit unserem vorherigen Raumschiff kontaminiert, aber das Sterilisieren von Menschen ist viel schwieriger als Maschinen.
"Sobald wir Menschen zum Mars schicken, wird es sehr, sehr schwierig sein, Umweltverschmutzung zu vermeiden", sagte Nilton Renno, Ingenieur und Astrobiologe an der Michigan State University. "Die Leute werden eine große Menge Mikroben mitbringen." "Wenn Menschen zum Mars gehen, wollen sie außerdem die interessantesten Regionen erkunden." Wie die mit Wasser.
Derzeit ist der Mars 2020-Rover die einzige Mission, die den Mars auf sein Leben testen kann, bevor Astronauten in den 2030er Jahren eintreffen. Er kann nicht gründlich genug sterilisiert werden, um in Gebiete zu gelangen, in denen sich das Leben des Mars wahrscheinlich verstecken wird. …
Sollten wir sie nicht schon gefunden haben?
In den 1970er Jahren war der Wikingerlander das erste NASA-Raumschiff, das auf der Marsoberfläche landete, und es war auch das erste, das versuchte, Leben auf dem Planeten zu finden. Die Antwort, die sie uns schickten, erwies sich als sehr enttäuschend: vielleicht. Eines der Experimente ergab Stoffwechselaktivität, während andere keine organischen Materialien fanden - also solche, aus denen Kreaturen auf der Erde bestehen.
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Als die Schlagzeilen „Es gibt Leben auf dem Mars“verblassten, gab es eine 15-jährige Pause bei der Erforschung des Mars. Die Leute sahen einfach keinen Sinn darin, Geld für schwache Experimente zu verschwenden.
Als die NASA endlich ihre Erforschung des Mars wieder aufnahm, verfolgte die Agentur einen weniger direkten Ansatz: Anstatt nach Leben zu suchen, suchte das Raumschiff nach Bedingungen, unter denen das Leben nisten könnte, in der Vergangenheit oder in der Gegenwart. Das Ziel des Curiosity Rovers war es beispielsweise, "zu beurteilen, ob der Mars einst eine Umgebung hatte, in der kleine Lebensformen, sogenannte Mikroben, unterstützt werden können".
Im Jahr 2011 schlug ein Team von Wissenschaftlern vor, dass die Wikinger tatsächlich organisches Material auf dem Mars entdeckt haben könnten. Woher weiß die NASA, dass der Marsboden reich an Perchloraten ist, die organische Stoffe abbauen, da sie noch nie zuvor auf dem Mars waren? Wissenschaftler sagten, dass die organische Substanz, die als terrestrische Verschmutzung abgeschrieben wurde, tatsächlich eingeäscherte Proben von organischer Substanz des Mars waren. Es gibt keine Lebensgarantien auf dem Mars, aber wenn es organische Materie gibt, steigen die Chancen, dass Leben mit ihm entsteht.
Um noch einmal klar zu sein, der Mars ist ein rauer Ort. Es ist kalt und es gibt kein Entkommen vor schädlicher Strahlung. Der Boden des Mars weist jedoch eine vielversprechende Chemie auf, die darauf hindeutet, dass mikrobielle Organismen auf Nahrungsmitteln kauen, und Wassereis ist sowohl an den Polen als auch im Untergrund vorhanden. Auf der Erde gibt es fast überall dort, wo Wasser ist.
Gefährliche Verschmutzung
Bei der Unterzeichnung des Weltraumvertrags im Jahr 1967 einigten sich die Länder darauf, dass sie bei der Untersuchung des Mondes und anderer Himmelskörper "ihre gefährliche Verschmutzung und auch nachteilige Veränderungen der Erdumwelt infolge der Einführung außerirdischer Materie vermeiden" würden.
Der Ausdruck „gefährliche Kontamination vermeiden“kann interpretiert werden. Wir wissen nicht, ob es Leben auf dem Mars gibt oder wie unsere Mikroben es möglicherweise beeinflussen könnten.
Internationale wissenschaftliche Organisationen haben entschieden, dass das Testen des Mars auf Leben keine absolute Voraussetzung für das Senden von Astronauten ist, aber es ist eine gute Idee.
"Es gab keinen Konsens darüber, ob wir dies tun sollten", sagt Katharina Conley, Spezialistin für Planetenverteidigung bei der NASA.
Wenn es Leben auf dem Mars gibt und wir es nicht wissen, könnten wir unsere eigene Biologie gefährden - auf der Erde kann es katastrophal sein, Arten von einer Region in eine andere zu bewegen. Was passiert, wenn wir versehentlich invasive Arten durch den interplanetaren Raum transportieren? Ebenso könnte das Leben auf dem Mars die Erde und / oder die Gesundheit unserer Astronauten bedrohen.
"Wenn wir keine Informationen haben, wissen wir nichts über die Konsequenzen", sagt Conley. "Es ist sicherer, Orte zu erkunden, wenn man mehr über sie weiß."
Strenge Anforderungen
Die Wikinger-Mission setzte Maßstäbe für die Sauberkeit von Raumfahrzeugen. Zu dieser Zeit erwarteten die Wissenschaftler, dass sie Leben auf dem Mars finden würden. Daher wurde der Lander desinfiziert und über längere Zeiträume auf Temperaturen von bis zu 130 Grad Celsius erhitzt. Zukünftige Raumschiffe, die Leben suchen, werden ebenfalls einem ähnlichen Backverfahren unterzogen - was bedeutet, dass sie im Voraus gegen solche Temperaturen beständig gemacht werden müssen. Eine solche Reinigung sollte die Anzahl der Mikroben an Bord des Geräts auf 30 reduzieren.
Heute ist das Raumschiff vor dem Eintritt in den Weltraum mit relativ einfachen Sterilisationsmethoden konfrontiert, einschließlich chemischer Behandlungen und ultravioletter Strahlen. Trotzdem kann Curiosity bis zu 300.000 bakterielle Anhalter befördern. Damit ein Raumschiff jedoch in eine der "Sonderregionen" des Mars eindringen kann, müssen die Ingenieure diese Zahl auf 30 reduzieren. Sie sagen, dies sei teuer und zeitaufwändig. Andere argumentieren jedoch, dass strenge Anforderungen erforderlich sind, um die Erforschung des Mars selbst nicht in Frage zu stellen.
Eine sorgfältige Sterilisation des Raumfahrzeugs erhöht die Kosten der Mission erheblich. Vor etwa einem Jahrzehnt kamen die NASA und die Europäische Weltraumorganisation (ESA) zu dem Schluss, dass die Nachrüstung der Spirit and Opportunity-Rover mit hitzebeständigen Materialien, die es ihnen ermöglichen würden, die Hitzesterilisation zu überstehen, 100 Millionen US-Dollar kosten würde. Conley merkt jedoch an, dass das Verfahren für Projekte, die ursprünglich für die Ultrasterilisation konzipiert wurden, billiger sein wird.
"Es muss während seiner gesamten Lebensdauer gereinigt werden", sagt Renno, von dem Moment an, in dem die Ingenieure das Raumschiff in einem Reinraum zusammenbauen, bis zu dem Moment, in dem sie es an der Rakete befestigen. Die Rakete muss auch desinfiziert werden. "Wir müssen sicherstellen, dass der Weg vom Labor zum Mars frei ist."
Der ExoMars-Rover der ESA wird 2018 auf dem Mars landen, um nach Biomarkern zu suchen, die auf Leben in der Vergangenheit oder Gegenwart hinweisen können. Der Mars 2020 Rover wird innerhalb von fünf Jahren gestartet. Er muss Proben von Marsboden sammeln, die dann von einer undefinierten Mission aufgenommen werden, um die Proben zurück zur Erde zu bringen, wo Wissenschaftler sie auf Leben testen können. Weder ExoMars noch Mars 2020 werden jedoch sauber genug sein, um in eine bestimmte Region zu reisen, und es ist zu spät, über eine Verbesserung nachzudenken.
"Was Sie nie ersetzen können, ist Zeit", sagt Conley. Darüber hinaus hat die Nachrüstung einen weiteren Nachteil: "Wenn Sie Dinge ändern, funktionieren sie nicht unbedingt so wie zuvor."
Daher sind die Ergebnisse, die diese Geräte an uns zurückgeben, widersprüchlich. Die Entdeckung des Lebens auf dem Mars könnte falsch positiv sein, verursacht durch terrestrische Schadstoffe, und ein negatives Ergebnis sagt nicht viel aus, da wir nicht nach Orten gesucht haben, an denen das Leben möglicherweise gewesen wäre.
"Es erscheint sinnlos, Lebenssuchmissionen auf" nicht spezielle Gebiete "zu lenken, wenn die" speziellen Gebiete "Orte von erhöhtem Interesse für ein mögliches Leben sind", sagt der NASA-Planetenwissenschaftler Chris McKay.
Renno stimmt zu. "Wenn wir nach Leben suchen, sollten wir dorthin gehen, wo das Leben am wahrscheinlichsten ist."
Bessere Alternativen
Die NASA hat derzeit keine geplante Lebenserkennungsmission - zumindest eine, die in ein "spezielles Gebiet" gehen würde. Glücklicherweise bleibt noch Zeit, bis Menschen auf dem Roten Planeten ankommen - vermutlich in den 2030er Jahren.
"Es ist nicht so schwer, eine Mission auf ein bestimmtes Gebiet zu lenken", sagt McKay. "Es gibt spezielle Anforderungen, und die Mission muss mit ihnen korreliert werden."
Eine der vorgeschlagenen Missionen ist Icebreaker, ein "Icebreaker", der den Nordpol des Mars bohren wird, wo die Überreste des alten Lebens im Eis aufbewahrt werden können. Unter McKays Führung wäre die Mission ursprünglich auf Sterilisation und die direkte Suche nach Leben in bestimmten Bereichen ausgerichtet gewesen. Wenn die Finanzierung genehmigt wird, kann sie bereits 2020 für 450 Mio. USD zuzüglich Startkosten beginnen.
Ein anderer kühner Vorschlag (BOLD, wie der Name der Mission andeutet), Biological Oxidant and Life Detection, würde sechs kleine Sonden schicken, um nach Leben auf dem Mars zu suchen. Als die Mission vor einigen Jahren vorgeschlagen wurde, errechneten Wissenschaftler, dass sie bereits 2018 bei weniger als 300 Millionen US-Dollar liegen könnte. Zwar haben sie nicht angegeben, ob diese Raumschiffe für den Eintritt in spezielle Bereiche freigegeben werden sollen.
Natürlich können Raumfahrzeuge mit fortschrittlichen Materialien hergestellt werden, die das Backen während Sterilisationsverfahren überstehen, sagt Conley. Viele militärische Elektronikgeräte arbeiten bei den Temperaturen, mit denen die Wikinger gereinigt werden. Der Prozess erfordert jedoch besondere Aufmerksamkeit, da sich Materialien ausdehnen oder zusammenziehen oder sogar vollständig brechen können, wenn sie starker Hitze ausgesetzt werden.
Und natürlich ist das Entwerfen von Raumfahrzeugkomponenten nur ein Teil der Organisation einer Lebenssuchmission. Es kann noch schwieriger sein zu entscheiden, welcher Weg, Leben zu finden, besser ist als andere - sollten wir ein Leben suchen, das auf DNA basiert, oder könnte sich das Leben auf dem Mars völlig von unserer Biologie unterscheiden? Wissenschaftler diskutieren immer noch, ob die Wikinger 1976 das Leben auf dem Mars entdeckt haben. Wenn wir in den 2030er Jahren Menschen zum Mars schicken wollen, können wir keine weiteren 40 Jahre damit verbringen, uns zu streiten.
ILYA KHEL
