เมื่อสำรวจดาวเคราะห์และวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ ภารกิจของนาซ่าจะต้องปฏิบัติตามการปฏิบัติที่เรียกว่า "การปกป้องดาวเคราะห์" วิธีปฏิบัตินี้ระบุว่าจะต้องใช้มาตรการในระหว่างการออกแบบภารกิจเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปนเปื้อนทางชีวภาพของทั้งดาวเคราะห์ / ร่างกายที่ถูกสำรวจและโลก (ในกรณีของตัวอย่างภารกิจส่งคืน) ได้รับการป้องกัน
มองไปสู่อนาคตมีคำถามว่าการฝึกฝนแบบเดียวกันนี้จะขยายไปสู่ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นมันจะขัดแย้งกับข้อเสนอเพื่อ“ เพาะ” โลกอื่นที่มีชีวิตจุลินทรีย์เพื่อเริ่มกระบวนการวิวัฒนาการ เพื่อกล่าวถึงสิ่งนี้ดร. Claudius Gros แห่งสถาบันเกอเธ่ฟิสิกส์เชิงฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเกอเธ่ได้ตีพิมพ์บทความที่ดูการปกป้องดาวเคราะห์และทำให้กรณีสำหรับภารกิจประเภทปฐมกาล
บทความเรื่อง“ ทำไมการปกป้องดาวเคราะห์และดาวเคราะห์นอกระบบจึงแตกต่างกัน: กรณีภารกิจกำเนิดระยะเวลายาวนานถึงภารกิจที่น่าอยู่ แต่เป็นดาวเคราะห์ออกซิเจน M-dwarf ออกซิเจน” ซึ่งเพิ่งปรากฏออนไลน์และมีการตีพิมพ์ในวารสาร Acta Astronautica. ในฐานะผู้ก่อตั้ง Project Genesis Gros ได้กล่าวถึงประเด็นทางจริยธรรมของการเพาะดาวเคราะห์นอกระบบและให้เหตุผลว่าทำไมการปกป้องดาวเคราะห์จึงไม่สามารถนำมาใช้ได้ในกรณีเหล่านี้
โครงการเจเนซิสมุ่งหวังที่จะส่งยานอวกาศกับโรงงานยีนหรือฝักแช่แข็งเพื่อใช้ในการกระจายชีวิตของจุลินทรีย์ไปสู่“ ดาวเคราะห์นอกระบบที่อาศัยอยู่ชั่วคราว - นั่นคือดาวเคราะห์ที่มีความสามารถในการช่วยเหลือชีวิต แต่ไม่น่าจะก่อให้เกิดขึ้นเอง ตามที่ Gros เคยอธิบายไว้ในนิตยสาร Space:
“ จุดประสงค์ของโครงการปฐมกาลคือการเสนอทางเลือกวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนบกบนดาวเคราะห์นอกระบบที่อาจอาศัยอยู่ แต่ยังไร้ชีวิต…หากคุณมีสภาพที่ดีชีวิตที่เรียบง่ายสามารถพัฒนาได้อย่างรวดเร็ว แต่ชีวิตที่ซับซ้อนจะยากลำบาก อย่างน้อยบนโลกมันใช้เวลานานมากสำหรับชีวิตที่ซับซ้อนที่จะมาถึง การระเบิดของ Cambrian เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 500 ล้านปีก่อนประมาณ 4 พันล้านปีหลังจากโลกก่อตัวขึ้น หากเราให้โอกาสแก่ดาวเคราะห์ในการวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วเราสามารถให้โอกาสพวกเขาในการมีการระเบิดของแคมเบรียนของพวกเขาเอง”
วัตถุประสงค์ของภารกิจประเภท Genesis จึงเสนอให้ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเป็นช่วงสั้น ๆ ที่มีวิวัฒนาการวิวัฒนาการข้ามพันล้านปีที่จำเป็นสำหรับรูปแบบชีวิตขั้นพื้นฐานเพื่อพัฒนาและเคลื่อนย้ายไปยังจุดที่สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเริ่มกระจายออกไป สิ่งนี้จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในดาวเคราะห์ที่ชีวิตสามารถเจริญเติบโตได้ แต่ไม่เกิดขึ้นด้วยตนเอง
“ มี 'อสังหาริมทรัพย์' มากมายในกาแลคซีดาวเคราะห์ที่ชีวิตสามารถเจริญเติบโตได้ แต่ส่วนใหญ่อาจยังไม่เป็นเช่นนั้น " Gros ได้แบ่งปันทางอีเมลเมื่อเร็ว ๆ นี้ “ ภารกิจปฐมกาลจะนำสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว (ยูคาริโอต) ขั้นสูงไปยังดาวเคราะห์เหล่านี้”
กล่าวถึงประเด็นที่ว่าภารกิจดังกล่าวสามารถละเมิดการปฏิบัติในการปกป้องดาวเคราะห์ Gros เสนอข้อโต้แย้งสองข้อในเอกสารของเขา ข้อแรกเขาให้เหตุผลว่าความสนใจทางวิทยาศาสตร์เป็นเหตุผลหลักในการปกป้องสิ่งมีชีวิตที่เป็นไปได้ในร่างกายของระบบสุริยะ อย่างไรก็ตามเหตุผลนี้กลายเป็นโมฆะเนื่องจากระยะเวลาการขยายที่ภารกิจดาวเคราะห์นอกระบบนำมาใช้
เพียงแค่ใส่แม้เมื่อเราพิจารณาภารกิจระหว่างดวงดาวกับระบบดาวที่ใกล้ที่สุด (เช่น Alpha Centauri ซึ่งอยู่ห่างออกไป 4.25 ปีแสง) เวลาเป็นปัจจัยสำคัญที่ จำกัด การใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วภารกิจสู่ระบบดาวดวงอื่นอาจใช้เวลา 1,000 - 81,000 ปี ในปัจจุบันวิธีการเดียวที่เสนอเพื่อเข้าถึงดาวดวงอื่นภายในระยะเวลาที่เหมาะสมคือระบบปล่อยพลังงานโดยตรง
ในวิธีการนี้เลเซอร์จะใช้เพื่อเร่งการแล่นเรือแสงเป็นความเร็วสัมพัทธ์ (เศษของความเร็วแสง) เป็นตัวอย่างที่ดีซึ่งเป็นแนวคิด Breakthrough Starshot เสนอ ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของเป้าหมาย Breakthrough Initiatives ในการบรรลุยานอวกาศระหว่างดวงดาวการค้นหาโลกที่อยู่อาศัย (และอาจเป็นชีวิตที่ชาญฉลาด) Starshot จะเกี่ยวข้องกับเรือใบเล็กและเรือนาโนเลเซอร์ที่เร่งความเร็วด้วยเลเซอร์สูงถึง 60,000 km / s (37,282 mps) - หรือ 20% ความเร็วของแสง
จากการศึกษาก่อนหน้านี้ดำเนินการโดย Gros (และอีกหนึ่งโดยนักวิจัยจากสถาบัน Max Planck เพื่อการวิจัยระบบสุริยะ) ระบบดังกล่าวสามารถจับคู่กับใบแม่เหล็กเพื่อชะลอความเร็วเมื่อถึงปลายทาง ตามที่ Gros อธิบาย:
“ ระบบปล่อยพลังงานโดยตรงส่งพลังงานที่ยานระหว่างดาวต้องการเพื่อเร่งผ่านลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มข้น ในทางกลับกันจรวดธรรมดาจำเป็นต้องพกพาและเร่งเชื้อเพลิงของตัวเอง แม้ว่ามันจะเป็นเรื่องยากที่จะเร่งยานระหว่างดวงดาว แต่มันก็ยิ่งมีความต้องการที่จะชะลอตัวเมื่อเดินทางมาถึง สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าในตัวนำยิ่งยวดไม่ต้องการพลังงานสำหรับการบำรุงรักษา มันจะสะท้อนโปรตอนระหว่างดวงดาวทำให้ยานช้าลง”
ทั้งหมดนี้ทำให้การขับเคลื่อนด้วยพลังงานมุ่งตรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีเสน่ห์มากที่สุดเท่าที่ภารกิจประเภท Genesis ต้องไป (และกลับกัน) นอกเหนือจากการใช้เวลาน้อยกว่ามากในการเข้าถึงระบบดาวอื่นนอกเหนือจากภารกิจ crewed (เช่นเรือรุ่นหรือที่ที่ผู้โดยสารอยู่ในช่วงอุณหภูมิแช่แข็ง) เป้าหมายของการแนะนำชีวิตให้กับโลกที่ไม่ได้ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายและการเดินทาง เวลาคุ้มค่า
Gros ยังชี้ให้เห็นถึงความจริงที่ว่าการมีอยู่ของออกซิเจนดั้งเดิมอาจป้องกันไม่ให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรรอบดาวฤกษ์ประเภท M (ดาวแคระแดง) โดยทั่วไปถือว่าเป็นสัญญาณของความเป็นไปได้ที่อาจเกิดขึ้นได้ (aka. biomarker) การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการปรากฏตัวของออกซิเจนในบรรยากาศไม่จำเป็นต้องชี้ทางไปสู่ชีวิต
ในระยะสั้นก๊าซออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน (อย่างที่เรารู้) และการปรากฏตัวของมันในชั้นบรรยากาศของโลกเป็นผลมาจากสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสง (เช่นไซยาโนแบคทีเรียและพืช) อย่างไรก็ตามบนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ชนิด M อาจเป็นผลจากการแยกตัวทางเคมีซึ่งการแผ่รังสีจากดาวแม่เปลี่ยนน้ำของดาวเคราะห์ให้กลายเป็นไฮโดรเจน (ซึ่งหนีออกสู่อวกาศ) และออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ
ในเวลาเดียวกัน Gros ชี้ว่ามีความเป็นไปได้ที่ออกซิเจนในยุคแรกอาจเป็นอุปสรรคต่อสภาพพรีไบโอติก ในขณะที่เงื่อนไขที่ว่าสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นบนโลกยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตชนิดแรกเกิดขึ้นใน "สภาพแวดล้อมของปฏิกิริยาเคมีคีโมโครงสร้างทางกายภาพที่ขับเคลื่อนด้วยแหล่งพลังงานที่ยั่งยืน" (เช่นช่องระบายความร้อน
กล่าวอีกนัยหนึ่งชีวิตบนโลกเชื่อว่าเกิดขึ้นในสภาพที่เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ในปัจจุบัน มันเป็นเพียงผ่านกระบวนการวิวัฒนาการที่ใช้เวลาหลายพันล้านปีที่ชีวิตที่ซับซ้อน (ซึ่งขึ้นอยู่กับก๊าซออกซิเจนเพื่อความอยู่รอด) สามารถเกิดขึ้นได้ ปัจจัยอื่น ๆ เช่นวงโคจรของดาวเคราะห์, ประวัติทางธรณีวิทยา, หรือลักษณะของดาวฤกษ์แม่ของมัน, อาจส่งผลต่อดาวเคราะห์ที่เป็น“ ที่อยู่อาศัยชั่วคราว”
สิ่งนี้หมายความว่าในแง่ของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่คล้ายกับโลกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ชนิด M ซึ่งก็คือการป้องกันดาวเคราะห์นั้นไม่จำเป็นต้องนำมาใช้ หากไม่มีชีวิตของชนพื้นเมืองที่จะปกป้องและโอกาสที่มันจะโผล่ออกมานั้นไม่ดีแล้วมนุษย์ก็จะช่วยให้ชีวิตเกิดขึ้นในพื้นที่และไม่ขัดขวางมัน ตามที่ Gros อธิบาย:
“ ดาวอังคารเป็นคนอาศัยอยู่ชั่วคราวโดยมีเงื่อนไขที่ผ่อนปรน แต่ไม่ถึงตอนนี้ คนอื่น ๆ อาจอาศัยอยู่เป็นเวลา 2 หรือ 3 พันล้านปีซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ไม่เพียงพอสำหรับพืชและสัตว์ที่จะวิวัฒนาการมาในท้องถิ่น หากชีวิตไม่เคยปรากฏบนดาวเคราะห์ดวงนี้มันจะคงสภาพเป็นหมันตลอดไปแม้ว่าจะสามารถช่วยชีวิตได้ก็ตาม ออกซิเจนมีแนวโน้มที่จะกำจัดสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นในสถานที่แรกเป็นพิษต่อวงจรปฏิกิริยาเคมีที่เป็นบรรพบุรุษของชีวิต "
มันเป็นแนวคิดที่ได้รับการสำรวจความยาวในนิยายวิทยาศาสตร์: สายพันธุ์ขั้นสูงปลูกเมล็ดพันธุ์แห่งชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นผ่านไปหลายล้านปีและผลชีวิตเกรียวกราว! ในความเป็นจริงมีคนที่เชื่อว่านี่เป็นวิธีการที่ชีวิตเริ่มต้นบนโลก - ทฤษฎีนักบินอวกาศโบราณ (ซึ่งเป็นการเก็งกำไรที่บริสุทธิ์) - และโดยการทำสิ่งนี้เองบนดาวเคราะห์ดวงอื่นเราจะดำเนินการตามประเพณีนี้
ในท้ายที่สุดวัตถุประสงค์ที่อยู่เบื้องหลังการฝึกฝนป้องกันดาวเคราะห์ก็ชัดเจน หากชีวิตโผล่ออกมานอกโลกมันก็จะแตกต่างและสมควรที่จะมีโอกาสเติบโตได้โดยปราศจากการแทรกแซงจากมนุษย์หรือสิ่งมีชีวิตบนโลกที่รุกราน สิ่งเดียวกันนี้ถือเป็นความจริงสำหรับชีวิตบนโลกซึ่งอาจถูกรบกวนโดยสิ่งมีชีวิตต่างดาวที่นำกลับมาโดยภารกิจตัวอย่างหรือการสำรวจเชิงสำรวจ
แต่ในกรณีที่ดาวเคราะห์บนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่พบมากที่สุดในกาแลคซีนั้นไม่น่าที่จะหาสิ่งมีชีวิต (ตามคำแนะนำของการวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้) ดังนั้นการขนส่งสิ่งมีชีวิตบนโลกไปยังดาวเคราะห์เหล่านี้อาจเป็นแนวคิดที่ดี หากมนุษยชาติอยู่คนเดียวในจักรวาลดังนั้นการแพร่กระจายสิ่งมีชีวิตบนโลกด้วยวิธีนี้จะเป็นการรับใช้ชีวิต
และแม้ว่ามันจะเป็นความเป็นไปได้ที่ไกล แต่ชีวิตบนโลกเป็นผลมาจาก panspermia ผู้กำกับมันก็อาจเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่ามนุษยชาติมีหน้าที่ในการเพาะจักรวาลด้วยชีวิต ในขณะที่ผลตอบแทนจะไม่เกิดขึ้นทันทีความรู้ที่เราให้ชีวิตบนโลกที่ไม่อาจมีอยู่จริงนั้นเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า
ประเด็นของชีวิตนอกโลกและการสำรวจดาวเคราะห์นั้นเป็นประเด็นที่ถกเถียงกันและประเด็นหนึ่งที่เราไม่น่าจะแก้ไขได้ในเร็ว ๆ นี้ สิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือ: ในขณะที่ความพยายามของเราในการสำรวจระบบสุริยะและกาแล็กซี่ยังคงดำเนินต่อไปมันเป็นปัญหาที่เราไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้
