Pada 2015, Kepala Ilmuwan NASA saat itu Ellen Stofan menyatakan bahwa, "Saya percaya kita akan memiliki indikasi kuat kehidupan di luar Bumi dalam dekade berikutnya dan bukti pasti dalam 10 hingga 20 tahun mendatang." Dengan beberapa misi dijadwalkan untuk mencari bukti kehidupan (dulu dan sekarang) di Mars dan di Tata Surya bagian luar, ini sepertinya bukan penilaian yang tidak realistis.
Tetapi tentu saja, menemukan bukti kehidupan bukanlah tugas yang mudah. Selain kekhawatiran tentang kontaminasi, ada juga bahaya yang datang dengan beroperasi di lingkungan ekstrem - yang mencari kehidupan di Tata Surya pasti akan melibatkan. Semua kekhawatiran ini diangkat pada konferensi FISO baru berjudul "Menuju Urutan In-Situ untuk Deteksi Kehidupan", yang dipandu oleh Christopher Carr dari MIT.
Carr adalah seorang ilmuwan peneliti di Departemen Ilmu Bumi, Atmosfer, dan Planet (MIT), dan Peneliti di Departemen Biologi Molekuler di Rumah Sakit Umum Massachusetts. Selama hampir 20 tahun, ia telah mendedikasikan dirinya untuk mempelajari kehidupan dan mencarinya di planet lain. Karenanya mengapa ia juga peneliti utama sains (PI) instrumen Search for Extra-Terrestrial Genome (SETG).
Dipimpin oleh Dr. Maria T. Zuber - Profesor Geofisika E. A. Griswold di MIT dan kepala EAPS - kelompok antar-disiplin di belakang SETG termasuk peneliti dan ilmuwan dari MIT, Caltech, Brown University, arvard, dan Claremont Biosolutions. Dengan dukungan dari NASA, tim SETG telah bekerja menuju pengembangan sistem yang dapat menguji kehidupan in-situ.
Memperkenalkan pencarian untuk kehidupan ekstra-terestrial, Carr menggambarkan pendekatan dasar sebagai berikut:
"Kita bisa mencari kehidupan karena kita tidak mengetahuinya. Tapi saya pikir penting untuk memulai dari kehidupan sebagai kita tahu itu - untuk mengekstraksi sifat-sifat kehidupan dan fitur kehidupan, dan mempertimbangkan apakah kita harus mencari kehidupan seperti yang kita kenal juga, dalam konteks mencari kehidupan di luar Bumi. "
Menjelang akhir ini, tim SETG berupaya untuk memanfaatkan perkembangan terbaru dalam pengujian biologis in-situ untuk membuat instrumen yang dapat digunakan oleh misi robot. Perkembangan ini termasuk pembuatan perangkat pengujian DNA / RNA portabel seperti MinION, serta penyelidikan Biomolecule Sequencer. Dilakukan oleh astronot Kate Rubin pada tahun 2016, ini adalah sekuensing DNA pertama yang dilakukan di Stasiun Luar Angkasa Internasional.
Membangun di atas ini, dan program Genes in Space yang akan datang - yang akan memungkinkan kru ISS untuk mengurutkan dan meneliti sampel DNA di situs - tim SETG mencari untuk membuat instrumen yang dapat mengisolasi, mendeteksi, dan mengklasifikasikan organisme berbasis DNA atau RNA apa pun di lingkungan ekstra-terestrial. Dalam prosesnya, ini akan memungkinkan para ilmuwan untuk menguji hipotesis bahwa kehidupan di Mars dan lokasi lain di Tata Surya (jika ada) terkait dengan kehidupan di Bumi.
Untuk memecah hipotesis ini, itu adalah teori yang diterima secara luas bahwa sintesis organik kompleks - yang meliputi nukleobase dan prekursor ribosa - terjadi pada awal sejarah Tata Surya dan terjadi di dalam nebula Matahari tempat semua planet terbentuk. Organik ini mungkin kemudian dikirim oleh komet dan meteorit ke beberapa zona yang berpotensi dihuni selama periode Pengeboman Berat Akhir.
Dikenal sebagai lithopansermia, teori ini sedikit memutarbalikkan gagasan bahwa kehidupan didistribusikan ke seluruh kosmos oleh komet, asteroid, dan planetoid (alias panspermia). Dalam kasus Bumi dan Mars, bukti bahwa kehidupan mungkin terkait sebagian didasarkan pada sampel meteorit yang diketahui telah datang ke Bumi dari Planet Merah. Ini adalah produk asteroid yang menyerang Mars dan menendang ejecta yang akhirnya ditangkap oleh Bumi.
Dengan menyelidiki lokasi seperti Mars, Europa dan Enceladus, para ilmuwan juga akan dapat melakukan pendekatan yang lebih langsung ketika datang untuk mencari kehidupan. Seperti yang dijelaskan Carr:
"Ada beberapa pendekatan utama. Kita dapat mengambil pendekatan tidak langsung, dengan melihat beberapa exoplanet yang baru diidentifikasi. Dan harapannya adalah bahwa dengan James Webb Space Telescope dan teleskop berbasis darat lainnya dan teleskop berbasis luar angkasa, bahwa kita akan berada dalam posisi untuk mulai mencitrakan atmosfer planet ekstrasurya dalam detail yang jauh lebih besar daripada karakterisasi planet ekstrasurya [diizinkan untuk ] saat ini. Dan itu akan memberi kita produk canggih, itu akan memberikan kemampuan untuk melihat berbagai dunia potensial. Tapi itu tidak akan memungkinkan kita untuk pergi ke sana. Dan kita hanya akan memiliki bukti tidak langsung melalui, misalnya, spektrum atmosfer. "
Mars, Europa dan Enceladus menghadirkan peluang langsung untuk menemukan kehidupan karena semua telah menunjukkan kondisi yang (atau) kondusif untuk kehidupan. Sementara ada banyak bukti bahwa Mars pernah memiliki air cair di permukaannya, Europa dan Enceladus keduanya memiliki lautan di bawah permukaan dan telah menunjukkan bukti aktif secara geologis. Karenanya, misi apa pun ke dunia ini akan ditugaskan mencari di lokasi yang tepat untuk menemukan bukti kehidupan.
Di Mars, catatan Carr, ini akan datang untuk mencari di tempat-tempat ada siklus air, dan kemungkinan akan melibatkan beberapa spelunking:
“Saya pikir taruhan terbaik kami adalah mengakses bawah permukaan. Dan ini sangat sulit. Kita perlu mengebor, atau mengakses wilayah di bawah jangkauan radiasi ruang angkasa yang dapat menghancurkan material organik. Dan satu kemungkinan adalah pergi ke kawah dampak segar. Kawah dampak ini dapat memaparkan material yang tidak diproses radiasi. Dan mungkin suatu daerah di mana kita mungkin ingin pergi akan berada di suatu tempat di mana kawah dampak baru dapat terhubung ke jaringan bawah permukaan yang lebih dalam - di mana kita bisa mendapatkan akses ke materi mungkin keluar dari bawah permukaan. Saya pikir itu mungkin taruhan terbaik kami untuk menemukan kehidupan di Mars saat ini. Dan satu tempat yang bisa kita lihat adalah di dalam gua; misalnya, tabung lava atau sejenis sistem gua lainnya yang dapat menawarkan perisai radiasi UV dan mungkin juga menyediakan beberapa akses ke daerah yang lebih dalam di permukaan Mars. ”
Adapun "dunia lautan" seperti Enceladus, mencari tanda-tanda kehidupan kemungkinan akan melibatkan penjelajahan di sekitar wilayah kutub selatannya di mana semburan air yang tinggi telah diamati dan dipelajari di masa lalu. Di Europa, itu kemungkinan melibatkan mencari "daerah kekacauan", tempat-tempat di mana mungkin ada interaksi antara es permukaan dan laut dalam.
Menjelajahi lingkungan ini secara alami menghadirkan beberapa tantangan rekayasa serius. Sebagai permulaan, itu akan membutuhkan perlindungan planet yang luas untuk memastikan bahwa kontaminasi dicegah. Perlindungan ini juga diperlukan untuk memastikan bahwa kesalahan positif dihindari. Tidak ada yang lebih buruk daripada menemukan galur DNA pada tubuh astronomi lain, hanya untuk menyadari bahwa itu sebenarnya serpihan kulit yang jatuh ke pemindai sebelum diluncurkan!
Dan kemudian ada kesulitan yang ditimbulkan oleh pengoperasian misi robot di lingkungan yang ekstrem. Di Mars, selalu ada masalah radiasi matahari dan badai debu. Tetapi di Europa, ada bahaya tambahan yang ditimbulkan oleh lingkungan magnet Jupiter yang kuat. Menjelajahi gumpalan air yang berasal dari Enceladus juga sangat menantang bagi pengorbit yang kemungkinan besar akan melaju melewati planet pada saat itu.
Tetapi mengingat potensi terobosan ilmiah, misi semacam itu sepadan dengan rasa sakit dan kesakitan. Tidak hanya itu akan memungkinkan para astronom untuk menguji teori tentang evolusi dan distribusi kehidupan di Tata Surya kita, itu juga dapat memfasilitasi pengembangan teknologi eksplorasi ruang angkasa yang penting, dan menghasilkan beberapa aplikasi komersial yang serius.
Melihat ke masa depan, kemajuan dalam biologi sintetis diharapkan dapat mengarah pada perawatan baru untuk penyakit dan kemampuan untuk mencetak jaringan biologis 3-D (alias “bioprinting”). Ini juga akan membantu memastikan kesehatan manusia di ruang angkasa dengan mengatasi kehilangan kepadatan tulang, atrofi otot, dan berkurangnya fungsi organ dan kekebalan tubuh. Dan kemudian ada kemampuan untuk menumbuhkan organisme yang dirancang khusus untuk kehidupan di planet lain (dapatkah Anda mengatakan terraforming?)
Di atas semua itu, kemampuan untuk melakukan pencarian in-situ untuk kehidupan di planet Solar lain juga memberi para ilmuwan kesempatan untuk menjawab pertanyaan yang membara, yang telah mereka perjuangkan selama beberapa dekade. Singkatnya, apakah kehidupan berbasis karbon itu universal? Sejauh ini, setiap dan semua upaya untuk menjawab pertanyaan ini sebagian besar bersifat teoretis dan melibatkan “varietas buah yang tergantung rendah” - di mana kami telah mencari tanda-tanda kehidupan seperti yang kita kenal, dengan menggunakan metode yang tidak langsung.
Dengan menemukan contoh-contoh yang berasal dari lingkungan selain Bumi, kita akan mengambil beberapa langkah penting menuju persiapan diri kita untuk jenis "perjumpaan dekat" yang mungkin terjadi di ujung jalan.
