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火星樣本威脅地球安全?新冠病毒給了我們什麽啟示?

新冠疫情強化了我們要防患未然的意識

美國航天局/歐洲航天局火星采樣返回任務概況 (圖源:歐洲航天局/金·奧登堡)

美國航天局和歐洲航天局預計在本世紀30年代完成從火星采樣並帶回地球的計劃。

這種方式采集火星樣本被認為對地球生態和公共衛生構成的風險很低---但依然不是零風險。

這些火星樣本將由美國宇航局的毅力號火星探測車收集保存並帶回,它們會成為生物學領域的“搶手貨”。這些樣本將會引發學術界的激烈爭論以及公眾對於火星爬蟲“橫行”於生物圈的焦慮。

將火星物品帶回地球在某些方面將重現邁克爾•克萊頓1969年的科幻小說《人間浩劫》一書中外星生物感染的情節。

此書於1971年改編成科幻電影,電影中的外星生物由一顆名為“發掘工程”的軍用衛星帶回地球。一支身穿防護服的秘密精英部隊,在一個名為“野火”的有著高科技設備的地下室中秘密研究對抗這些微生物。

那種場景只存在於小說中還是會現實世界發生?正肆虐全球的冠狀病毒能否給與我們在應對火星帶回的樣本中的潛在外星生物這一問題上一點啟示?

嚴密的容器

邁克爾.克萊頓1969年的小說《天外來菌》 被改編為了一部受歡迎的電影,它展示人類與帶回地球的致命生物打交道的場景。(圖源:環球電影)

前NASA行星保護官員凱西·康利認為,公眾應當重點關注火星樣本返回計劃。

“自從宇宙探索一開始,行星保護組織就規定,從火星采集的樣本應被視為”限制帶回地球。“康利對太空網說,”需要最嚴密的容器來保存樣本,保護地球。“

然而,NASA的火星計劃最近討論了將火星表面大部分地區的行星保護等級降至II級的問題,這將消除對從火星部分地區采集返回的樣本進行監督或控制的要求,康利說。

”我們連地球的生態都並不是完全了解,更不用說火星了,“康利說,”所以,現在下結論說火星上沒有生物危害還為時過早。“

康利說:“可悲的是,當前的大流行病很好地證明了過度自信和短視會給全世界的人們帶來災難性的傷害。”

分子鎖與分子匙

“在我看來,COVID-19肆虐的經歷可能會大大提升公眾對那些被帶回的火星樣品安全性的關注,”加州SETI(搜尋外星情報)研究所的高級科學家、美國宇航局行星保護顧問J.Andy.Spry說。

Spry說。“這很有可能,就像SARS流行病使許多亞洲國家對COVID-19爆發的反應更加敏銳一樣。也就是,決策者能夠對微生物病原體威脅做出適當和及時的反應。”

話雖如此,Spry還是補充道,這類病原體通常依賴與地球本土生命的共存來發展自身,它們具有高度特異化的、宛如寒武紀爆發一般的強大適應性,當然,這也是病原體與宿主能夠保有持續性相互作用的原因之一。

Spry說:“我們可以將致病性視為分子鎖和分子匙,如果二者不能反覆持續的接觸,就無法生成一套對應的鎖匙。”因此,適宜在地外環境中生存和進化的生命實體不大能夠利用地球上生命體。”

現正詳細說明如何從火星向我們的星球傳回標本,包括開發一個生物安全級的檢索設施以集中研究“紅色星球”樣本。 (圖片來源:NASA / JPL-Caltech)

收容設施

儘管主要的航天國家對用航天器將火星樣本帶回地球持一致觀點,Spry還是強調,任何與火星直接或間接接觸的設備未經包裝嚴禁帶回地球,這同樣也是國際空間研究委員會(COSPAR)的政策主張,

然而,他提到具體實施細節(包括收容設施的細節)尚未完全制定出來。

Spry告訴天文在線:“這只是因為目前美國國家航天局和歐洲航天局仍在研究和完善關於火星樣本載回地球的任務架構細節。在最新的日程規劃中,距離火星樣本被真正帶回地月系統還有15年的時間,這對我們來說,完成收容設施的制定工作是完全來得及。”

重中之重

華盛頓州立大學的天體生物學家德克·舒爾茨-馬庫奇(Dirk Schulze-Makuch)長期以來一直倡導在帶回樣品之前先嘗試在火星上進行現場生命探測任務。

他告訴天文在線:“我們確實擁有做到這一點的技術。這樣我們對帶回的樣品才會有更全面的認識。”(將於今年夏天發射的毅力號將在紅色星球的表面尋找火星生命的跡象。但是,漫遊車將尋找古生物而不是現存生物的證據。)

舒爾茲·馬庫奇說:“安全起見,回收設備必須具備很高的生物安全等級。”他認為來自火星的任何生命以任何方式危害我們或整個地球生物圈這種概率非常低,不到1%,但依然不能完全排除。

“因此,我認為公眾和行星保護法應當保證回收設備具有很高生的物安全等級(3,或更高級別4),當然其造價也會很高。”舒爾茲·馬庫奇說: “由於樣品只有在這樣的設備投入運行後才能被帶回,這也將延遲我們可以帶回樣品的計劃。如果是這樣,我們應該帶回相當”新鮮“的樣品,而不是在火星上的一個箱子裡放了很多年的樣品——這就是現在的計劃。”

熱門議題

舒爾茨·馬庫奇指出,要知道,目前為止地球上已經有了大量的火星樣本,許多的火星隕石曾墜落在地球上。如果火星微生物存在的話,有一定可能已經隨著隕石到達了地球。

“研究表明,諸如火星岩石ALH84001的內部從未被加熱到40攝氏度(104華氏度)以上。如果這些火星岩石裡有微生物(休眠狀態)存在的話,它們很有可能在火星到達地球中的旅途中存活,” 舒爾茨·馬庫奇說。

當然,關於某些火星隕石(尤其是火星隕石ALH84001),是否存有微生物生命證據這一問題上仍然存在著激烈的討論。

“無論結果為何,問題的關鍵是現實中存在著一種自然的‘機制’,有一定的概率能將火星生命帶到地球。如果這在過去並沒有對地球生命造成有害的影響,那在將來對地球生命構成威脅的可能性上也是微乎其微的,” 舒爾茨·馬庫奇說。“不過,我們也必須承認雖然風險微乎其微,但並不意味著風險等於零。”

作者:Leonard David

FY:Astronomical volunteer team

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