Saat menjelajahi planet lain dan benda langit, misi NASA diharuskan untuk mematuhi praktik yang dikenal sebagai "perlindungan planet". Praktik ini menyatakan bahwa langkah-langkah harus diambil selama merancang misi untuk memastikan bahwa kontaminasi biologis dari kedua planet / tubuh sedang dieksplorasi dan Bumi (dalam kasus misi pengembalian sampel) dicegah.
Melihat ke masa depan, ada pertanyaan apakah praktik yang sama ini akan diperluas ke planet ekstra-surya. Jika demikian, itu akan bertentangan dengan proposal untuk "benih" dunia lain dengan kehidupan mikroba untuk memulai proses evolusi. Untuk mengatasinya, Dr. Claudius Gros dari Institut Fisika Teoritis Universitas Goethe baru-baru ini menerbitkan sebuah makalah yang membahas perlindungan planet dan membuat kasus untuk misi "tipe Kejadian".
Makalah yang berjudul "Mengapa perlindungan planetary dan exoplanetary berbeda: Kasus misi Genesis berdurasi panjang untuk planet oksigen M-dwarf steril yang dapat dihuni", baru-baru ini muncul secara online dan akan dipublikasikan oleh jurnal. Acta Astronautica. Sebagai pendiri Project Genesis, Gros membahas masalah etika penyemaian planet ekstrasurya dan berpendapat bagaimana dan mengapa perlindungan planet mungkin tidak berlaku dalam kasus ini.
Sederhananya, Proyek Genesis bertujuan mengirimkan pesawat ruang angkasa dengan pabrik gen atau polong cryogenik yang dapat digunakan untuk mendistribusikan kehidupan mikroba ke "planet ekstrasurya yang dapat dihuni secara sementara - yaitu planet yang mampu menopang kehidupan, tetapi tidak mungkin menimbulkannya sendiri. Seperti yang dijelaskan Gros sebelumnya ke Space Magazine:
“Tujuan dari proyek Genesis adalah untuk menawarkan jalur evolusi alternatif kehidupan terestrial pada planet-planet ekstrasurya yang berpotensi layak huni tetapi tidak bernyawa ... Jika Anda memiliki kondisi yang baik, kehidupan sederhana dapat berkembang sangat cepat, tetapi kehidupan yang kompleks akan mengalami kesulitan. Setidaknya di Bumi, butuh waktu yang sangat lama untuk kehidupan yang kompleks untuk tiba. Itu Ledakan Kambrium hanya terjadi sekitar 500 juta tahun yang lalu, sekitar 4 miliar tahun setelah Bumi terbentuk. Jika kita memberi planet kesempatan untuk mempercepat evolusi, kita bisa memberi mereka kesempatan untuk memiliki Ledakan Kambrium mereka sendiri. "
Oleh karena itu, tujuan dari misi tipe-Kejadian adalah untuk memberikan jalan pintas evolusioner kepada planet ekstra-surya, melewatkan miliaran tahun yang diperlukan bagi bentuk-bentuk kehidupan dasar untuk berevolusi dan bergerak langsung ke titik di mana organisme kompleks mulai melakukan diversifikasi. Ini akan sangat membantu di planet-planet di mana kehidupan dapat berkembang, tetapi tidak muncul dengan sendirinya.
"Ada banyak 'real estat' di galaksi, planet-planet di mana kehidupan dapat berkembang, tetapi kemungkinan besar belum." Gros baru-baru ini berbagi melalui email. "Sebuah misi Genesis akan membawa organisme uni-seluler canggih (eukariota) ke planet-planet ini."
Mengatasi masalah tentang bagaimana misi tersebut dapat melanggar praktik perlindungan planet, Gros menawarkan dua argumen tandingan dalam makalahnya. Pertama, ia berpendapat bahwa kepentingan ilmiah adalah alasan utama untuk melindungi bentuk kehidupan yang mungkin pada tubuh Tata Surya. Namun, rasional ini menjadi tidak valid karena durasi yang diperpanjang yang diperlukan oleh misi ke planet ekstrasolar.
Sederhananya, bahkan ketika kita mempertimbangkan misi antarbintang ke sistem bintang terdekat (mis. Alpha Centauri, yang berjarak 4,25 tahun cahaya) waktu adalah faktor pembatas utama. Dengan menggunakan teknologi yang ada, misi ke sistem bintang lain dapat berlangsung antara 1.000 hingga 81.000 tahun. Saat ini, satu-satunya metode yang diusulkan untuk mencapai bintang lain dalam jangka waktu yang masuk akal adalah sistem peluncuran energi terarah.
Dalam pendekatan ini, laser digunakan untuk mempercepat pelayaran cahaya ke kecepatan relativistik (sebagian kecil dari kecepatan cahaya), contoh yang bagus di antaranya adalah konsep Breakthrough Starshot yang diusulkan. Sebagai bagian dari tujuan Breakthough Initiatives untuk mencapai penerbangan antariksa antarbintang, menemukan dunia yang layak huni (dan mungkin kehidupan yang cerdas), Starshot akan melibatkan pelayaran ringan dan nanocraft yang dipercepat oleh laser dengan kecepatan hingga 60.000 km / s (37.282 mps) - atau 20% kecepatan cahaya.
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Gros (dan satu oleh para peneliti dari Institut Max Planck untuk Penelitian Sistem Tata Surya), sistem semacam itu juga dapat dipasangkan dengan layar magnetik untuk memperlambatnya ketika mencapai tujuannya. Seperti yang dijelaskan Gros:
“Sistem peluncuran energi yang diarahkan mengarahkan energi yang dibutuhkan pesawat antarbintang untuk berakselerasi melalui sinar laser terkonsentrasi. Roket konvensional, di sisi lain, perlu membawa dan mempercepat bahan bakarnya sendiri. Meskipun sulit untuk mempercepat pesawat antarbintang, pada saat peluncuran, jauh lebih menuntut untuk melambat pada saat kedatangan. Medan magnet yang diciptakan oleh arus dalam superkonduktor tidak membutuhkan energi untuk pemeliharaannya. Itu akan mencerminkan proton antarbintang, memperlambat kemampuan itu. ”
Semua ini membuat propulsi energi diarahkan terutama menarik sejauh misi tipe Kejadian pergi (dan sebaliknya). Selain mengambil jauh lebih sedikit waktu untuk mencapai sistem bintang lain daripada misi awak (yaitu kapal generasi, atau di mana penumpang berada dalam suspensi kriogenik), tujuan memperkenalkan kehidupan ke dunia yang tidak akan memiliki itu akan membuat biaya dan perjalanan waktu berharga.
Gros juga menunjukkan fakta bahwa keberadaan oksigen purba sebenarnya dapat mencegah kehidupan muncul di planet ekstrasurya yang mengorbit bintang tipe-M (kurcaci merah). Biasanya dianggap sebagai tanda potensi kelayakhunian (alias biomarker), penelitian baru-baru ini menunjukkan bahwa keberadaan oksigen atmosfer tidak selalu menunjukkan jalan menuju kehidupan.
Singkatnya, gas oksigen diperlukan untuk keberadaan kehidupan yang kompleks (seperti yang kita kenal) dan keberadaannya di atmosfer Bumi adalah hasil dari organisme fotosintesis (seperti cyanobacteria dan tanaman). Namun, di planet-planet yang mengorbit bintang-bintang tipe-M, itu mungkin merupakan hasil dari pemisahan kimia, di mana radiasi dari bintang induknya telah mengubah air planet menjadi hidrogen (yang lolos ke ruang angkasa) dan oksigen atmosfer.
Pada saat yang sama, Gros menunjukkan kemungkinan bahwa oksigen purba dapat menjadi penghalang kondisi prebiotik. Sementara kondisi di mana kehidupan muncul di Bumi masih belum sepenuhnya dipahami, diyakini bahwa organisme pertama muncul di "lingkungan reaksi kimia-fisik mikrostruktur didorong oleh sumber energi berkelanjutan" (seperti ventilasi hidrotermal alkali).
Dengan kata lain, kehidupan di Bumi diyakini telah muncul dalam kondisi yang akan menjadi racun bagi sebagian besar makhluk hidup saat ini. Hanya melalui proses evolusi yang membutuhkan milyaran tahun kehidupan kompleks (yang bergantung pada gas oksigen untuk bertahan hidup) dapat muncul. Faktor-faktor lain, seperti orbit planet, sejarah geologisnya, atau sifat bintang induknya, juga dapat berkontribusi pada planet-planet yang “dapat ditinggali secara sementara”.
Apa artinya ini, dalam hal planet-planet ekstra-matahari seperti Bumi yang mengorbit bintang-bintang tipe-M, adalah bahwa perlindungan planet belum tentu berlaku. Jika tidak ada kehidupan asli untuk dilindungi, dan peluangnya untuk muncul tidak baik, maka umat manusia akan membantu kehidupan muncul secara lokal, dan tidak menghambatnya. Seperti yang dijelaskan Gros:
“Mars dulunya layak huni, memiliki kondisi clement awal, tetapi tidak sekarang. Yang lain mungkin dapat dihuni selama 2 atau 3 Miliar tahun, rentang waktu yang tidak akan cukup bagi tumbuhan dan hewan untuk berevolusi secara asli. Jika kehidupan tidak pernah muncul di sebuah planet, ia akan tetap steril selamanya, bahkan jika itu dapat mendukung kehidupan. Oksigen cenderung mencegah kehidupan yang muncul di tempat pertama, menjadi racun bagi siklus reaksi kimia yang merupakan prekursor kehidupan. "
Ini adalah konsep yang telah lama dieksplorasi dalam fiksi ilmiah: spesies maju menanam benih kehidupan di planet lain, jutaan tahun berlalu, dan hasil kehidupan mahluk hidup! Bahkan, ada orang-orang yang percaya ini adalah bagaimana kehidupan dimulai di Bumi - teori Astronot Kuno (yang merupakan spekulasi murni) - dan dengan melakukan ini sendiri di planet lain, kita akan meneruskan tradisi "panspermia terarah" ini.
Pada akhirnya, tujuan di balik praktik perlindungan planet ini jelas. Jika kehidupan muncul di luar Bumi, maka itu berbeda dan layak mendapat kesempatan untuk berkembang tanpa gangguan dari manusia atau organisme Bumi invasif. Hal yang sama berlaku untuk kehidupan di Bumi, yang dapat diganggu oleh organisme asing yang dibawa kembali oleh sampel-kembali atau misi eksplorasi.
Tetapi jika planet-planet terestrial yang mengorbit bintang paling umum di galaksi tidak mungkin menjadi tempat untuk menemukan kehidupan (seperti yang disarankan oleh penelitian baru-baru ini), maka mengangkut organisme darat ke planet-planet ini mungkin sebenarnya merupakan ide yang baik. Jika manusia sendirian di alam semesta, maka menyebarkan organisme darat dengan cara ini akan melayani kehidupan.
Dan jika, meskipun itu merupakan kemungkinan yang sangat besar, kehidupan di Bumi adalah hasil dari panspermia terarah, maka dapat dikatakan bahwa manusia memiliki kewajiban untuk menumbuhkan kosmos dengan kehidupan. Sementara imbalannya tidak akan langsung, pengetahuan bahwa kita sedang memberi kesempatan pada dunia di mana dunia itu mungkin tidak ada bisa dibilang merupakan investasi yang berharga.
Selalu, masalah kehidupan ekstra-terestrial dan penjelajahan planet merupakan hal yang kontroversial, dan yang sepertinya tidak akan kita selesaikan dalam waktu dekat. Satu hal yang pasti: ketika upaya kita untuk mengeksplorasi Tata Surya dan galaksi berlanjut, itu adalah masalah yang tidak bisa kita hindari.
