Pada tahun 2015, Ketua Saintis NASA ketika itu, Ellen Stofan menyatakan bahawa, "Saya percaya kita akan mempunyai petunjuk kuat mengenai kehidupan di luar Bumi pada dekad akan datang dan bukti pasti dalam 10 hingga 20 tahun akan datang." Dengan banyak misi yang dijadualkan untuk mencari bukti kehidupan (masa lalu dan masa kini) di Marikh dan di Sistem Suria luar, ini hampir tidak seperti penilaian yang tidak realistik.
Tetapi tentu saja, mencari bukti kehidupan bukanlah tugas yang mudah. Sebagai tambahan kepada kebimbangan terhadap pencemaran, ada juga dan bahaya yang timbul ketika beroperasi di persekitaran yang melampau - yang pasti melibatkan kehidupan di Sistem Suria. Semua keprihatinan ini dilontarkan pada sebuah persidangan FISO baru yang berjudul "Menuju Pengesanan Dalam-Situasi untuk Pengesanan Hidup", yang dihoskan oleh Christopher Carr dari MIT.
Carr adalah saintis penyelidikan dengan Jabatan Bumi, Sains Atmosfera dan Planet (EAPS) MIT dan Felo Penyelidik dengan Jabatan Biologi Molekul di Massachusetts General Hospital. Selama hampir 20 tahun, dia telah mengabdikan dirinya untuk mempelajari kehidupan dan mencarinya di planet lain. Oleh itu mengapa dia juga merupakan penyelidik utama sains (PI) instrumen Search for Extra-Terrestrial Genomes (SETG).
Diketuai oleh Dr. Maria T. Zuber - Profesor Geofizik E. A. Griswold di MIT dan ketua EAPS - kumpulan antara disiplin di belakang SETG termasuk penyelidik dan saintis dari MIT, Caltech, Brown University, arvard, dan Claremont Biosolutions. Dengan sokongan dari NASA, pasukan SETG telah berusaha ke arah pengembangan sistem yang dapat menguji kehidupan di tempat.
Memperkenalkan pencarian kehidupan di luar bumi, Carr menjelaskan pendekatan asasnya seperti berikut:
"Kita boleh mencari kehidupan kerana kita tidak mengetahuinya. Tetapi saya rasa sangat penting untuk bermula dari kehidupan sebagai kita mengetahuinya - untuk mengekstrak sifat-sifat kehidupan dan ciri-ciri kehidupan, dan mempertimbangkan sama ada kita harus mencari kehidupan seperti yang kita ketahui juga, dalam konteks mencari kehidupan di luar Bumi. "
Menjelang akhir ini, pasukan SETG berusaha memanfaatkan perkembangan terkini dalam ujian biologi in-situ untuk membuat instrumen yang dapat digunakan oleh misi robotik. Perkembangan ini merangkumi penciptaan alat ujian DNA / RNA mudah alih seperti MinION, serta penyelidikan Biomolecule Sequencer. Dilakukan oleh angkasawan Kate Rubin pada tahun 2016, ini adalah urutan DNA pertama kalinya yang berlaku di Stesen Angkasa Antarabangsa.
Berdasarkan ini, dan program Gen in Space yang akan datang - yang akan membolehkan kru ISS membuat urutan dan meneliti sampel DNA di lokasi - pasukan SETG ingin membuat instrumen yang dapat mengasingkan, mengesan, dan mengklasifikasikan mana-mana organisma berasaskan DNA atau RNA. dalam persekitaran luar daratan. Dalam prosesnya, ini akan membolehkan para saintis menguji hipotesis bahawa kehidupan di Marikh dan lokasi lain di Sistem Suria (jika ada) berkaitan dengan kehidupan di Bumi.
Untuk memecahkan hipotesis ini, adalah teori yang diterima secara meluas bahawa sintesis organik kompleks - yang merangkumi nukleobase dan prekursor ribosa - berlaku pada awal sejarah Sistem Suria dan berlaku di dalam nebula Suria dari mana planet-planet terbentuk. Organik-organik ini kemudiannya dapat dikirim oleh komet dan meteorit ke beberapa zon yang berpotensi untuk dihuni dalam tempoh Bomba Berat Akhir.
Dikenali sebagai litopansermia, teori ini adalah sedikit perubahan pada idea bahawa kehidupan diedarkan ke seluruh kosmos oleh komet, asteroid dan planetoid (aka. Panspermia). Dalam hal Bumi dan Marikh, bukti bahwa kehidupan mungkin terkait sebagian didasarkan pada sampel meteorit yang diketahui berasal dari Bumi dari Planet Merah. Ini adalah produk asteroid yang menyerang Marikh dan menendang ejecta yang akhirnya ditangkap oleh Bumi.
Dengan menyiasat lokasi seperti Mars, Europa dan Enceladus, para saintis juga dapat melakukan pendekatan yang lebih langsung ketika mencari kehidupan. Seperti yang dijelaskan oleh Carr:
"Ada beberapa pendekatan utama. Kita boleh mengambil pendekatan tidak langsung, melihat beberapa eksoplanet yang baru dikenal pasti. Dan harapannya adalah bahawa dengan Teleskop Angkasa James Webb dan teleskop darat dan teleskop berasaskan ruang angkasa yang lain, kita akan berada dalam posisi untuk mulai mengabadikan atmosfer eksoplanet dengan lebih terperinci daripada pencirian eksoplanet tersebut [membenarkan ] sehingga kini. Dan itu akan memberi kita canggih, akan memberi kemampuan untuk melihat banyak dunia berpotensi yang berbeza. Tetapi tidak akan membenarkan kita pergi ke sana. Dan kita hanya akan mempunyai bukti tidak langsung melalui, misalnya, spektrum atmosfera. "
Mars, Europa dan Enceladus memberikan peluang langsung untuk mencari kehidupan kerana semuanya telah menunjukkan keadaan yang (atau) kondusif untuk hidup. Walaupun terdapat banyak bukti bahawa Mars pernah memiliki air cair di permukaannya, Europa dan Enceladus keduanya memiliki lautan bawah permukaan dan telah menunjukkan bukti aktif secara geologi. Oleh itu, setiap misi ke dunia ini akan ditugaskan untuk mencari di lokasi yang tepat untuk mencari bukti kehidupan.
Di Marikh, Carr mencatat, ini akan kelihatan di tempat di mana terdapat kitaran air, dan kemungkinan akan melibatkan sedikit:
"Saya rasa pertaruhan terbaik kami adalah mengakses permukaan bawah. Dan ini sangat sukar. Kita perlu menggerudi, atau sebaliknya mengakses kawasan di bawah jangkauan radiasi ruang yang boleh memusnahkan bahan organik. Dan satu kemungkinan adalah pergi ke kawah berimpak segar. Kawah impak ini dapat mendedahkan bahan yang tidak diproses oleh radiasi. Dan mungkin kawasan di mana kita mungkin ingin pergi adalah suatu tempat di mana kawah impak segar dapat menyambung ke rangkaian bawah permukaan yang lebih dalam - di mana kita boleh mendapatkan akses ke bahan yang mungkin keluar dari permukaan bawah tanah. Saya rasa itu mungkin pertaruhan terbaik untuk mencari kehidupan di Marikh pada masa ini. Dan satu tempat yang dapat kita lihat adalah di dalam gua; sebagai contoh, tiub lava atau sejenis sistem gua lain yang dapat menawarkan pelindung sinaran UV dan mungkin juga memberikan beberapa akses ke kawasan yang lebih dalam di permukaan Martian. "
Mengenai "dunia lautan" seperti Enceladus, mencari tanda-tanda kehidupan mungkin melibatkan penjelajahan di sekitar wilayah kutub selatannya di mana sebilangan besar air telah diperhatikan dan dikaji pada masa lalu. Di Europa, kemungkinan melibatkan pencarian "kawasan kekacauan", tempat di mana mungkin terdapat interaksi antara permukaan es dan lautan dalam.
Meneroka persekitaran ini secara semula jadi menghadirkan beberapa cabaran kejuruteraan yang serius. Sebagai permulaan, ia memerlukan perlindungan planet yang luas untuk memastikan pencemaran dapat dicegah. Perlindungan ini juga diperlukan untuk memastikan bahawa positif palsu dielakkan. Tidak ada yang lebih buruk daripada menemui ketegangan DNA pada badan astronomi lain, hanya untuk menyedari bahawa ia sebenarnya adalah serpihan kulit yang jatuh ke dalam pengimbas sebelum dilancarkan!
Dan kemudian ada kesukaran yang ditimbulkan dengan menjalankan misi robotik dalam persekitaran yang melampau. Di Marikh, selalu ada masalah radiasi matahari dan ribut debu. Tetapi di Europa, ada bahaya tambahan yang ditimbulkan oleh persekitaran magnet yang kuat dari Musytari. Meneroka bulu air yang berasal dari Enceladus juga sangat mencabar bagi pengorbit yang kemungkinan besar akan melaju melewati planet pada masa itu.
Tetapi memandangkan potensi untuk penemuan ilmiah, misi seperti itu sangat sesuai dengan kesakitan dan keperitan. Bukan sahaja memungkinkan para astronom menguji teori mengenai evolusi dan penyebaran kehidupan di Sistem Suria kita, ia juga dapat memudahkan pengembangan teknologi penerokaan ruang angkasa yang penting, dan menghasilkan beberapa aplikasi komersial yang serius.
Melihat ke masa depan, kemajuan dalam biologi sintetik diharapkan dapat menghasilkan perawatan baru untuk penyakit dan kemampuan untuk mencetak tisu biologi 3-D (aka. "Bioprinting"). Ia juga akan membantu memastikan kesihatan manusia di angkasa dengan menangani kehilangan kepadatan tulang, atrofi otot, dan fungsi organ dan imun yang berkurang. Dan kemudian ada keupayaan untuk menumbuhkan organisma yang direka khas untuk kehidupan di planet lain (bolehkah anda mengatakan terraforming?)
Di atas semua itu, kemampuan untuk melakukan pencarian kehidupan di planet Suria yang lain juga memberi peluang kepada para saintis untuk menjawab satu persoalan yang menyakitkan, yang mereka hadapi selama beberapa dekad. Ringkasnya, adakah kehidupan berasaskan karbon bersifat universal? Sejauh ini, setiap dan semua percubaan untuk menjawab soalan ini sebagian besar bersifat teori dan melibatkan "varietas buah gantung rendah" - di mana kita telah mencari tanda-tanda kehidupan seperti yang kita ketahui, dengan menggunakan kaedah tidak langsung.
Dengan mencari contoh yang berasal dari lingkungan selain Bumi, kita akan mengambil beberapa langkah penting untuk mempersiapkan diri kita untuk jenis "pertemuan dekat" yang mungkin terjadi di jalan raya.
