Жизнь на Марсе: можем ли мы сохранить древнюю среду обитания на Красной планете?

Глобальные рекомендации по устойчивым исследованиям могут помочь сохранить небесную среду.

Большой Каньон, Великие пирамиды Гизы и другие места природного и культурного наследия на Земле находятся под охраной Центра всемирного наследия ЮНЕСКО . Но как насчет космоса?

То, как мы выявляем и сохраняем ценную небесную среду, одновременно изучая ее, известно как парадокс защитника окружающей среды, говорит Клэр Флетчер, специалист по геоконсервации и кандидат наук в Австралийском центре астробиологии UNSW Science .
«Маленькая и хрупкая природа мест ранней жизни означает, что доказательства могут быть непреднамеренно и безвозвратно повреждены во время исследования, что помешает их дальнейшему изучению», — говорит Макс Флетчер.
«Исследование необходимо нам, чтобы лучше понять космос, но если оно причинит ущерб, оно может помешать этому пониманию. Свидетельства жизни обычно встречаются в небольших масштабах».

Макс Флетчер говорит, что освоение космоса должно быть сосредоточено на его устойчивости раньше, чем позже.

«Если вы не задумаетесь о долголетии заранее, вы в конечном итоге разрушите все ради будущего.
«Некоторые из старейших известных свидетельств жизни на Земле были уничтожены, иногда во имя науки», — говорят они. Участок Данлоп, обнаруженный в отдаленном регионе Пилбара в Западной Австралии в 1980 году , больше не существует из-за чрезмерного отбора геологических проб.

«Мы утратили историю его более широкого экологического контекста и того, что он может рассказать нам об условиях ранней жизни».
Макс Флетчер исследует, как мы подходим к геоконсервации – сохранению ценных горных пород, почв, форм рельефа, включая потенциальные свидетельства ранней жизни – на Марсе, участвуя в более устойчивых исследованиях космоса.
«Из всех планет нашей солнечной системы Марс, скорее всего, имеет признаки жизни. Нынешний правовой режим не защитит «выдающуюся универсальную ценность геонаследия», если использовать терминологию Всемирного наследия для космоса», — говорят они.
Текущие рамки – Политика планетарной защиты Комитета по космическим исследованиям (КОСПАР) (рекомендации по выбору) и Соглашения Артемиды (двусторонние соглашения) – направлены на предотвращение заражения микробами и содействие мирному и ответственному глобальному сотрудничеству соответственно.
По их словам, хотя это важные проблемы, они не направлены на защиту планетарной геологии, ландшафтов или потенциальных древних свидетельств жизни.

Из всех планет нашей солнечной системы Марс, скорее всего, имеет признаки жизни. Существующий правовой режим не защитит «выдающуюся универсальную ценность геонаследия», если использовать терминологию Всемирного наследия для космоса.

Клэр Флетчер

Глобальные руководящие принципы будут способствовать более устойчивым практикам

Макс Флетчер исследует, как мы можем определить, имеет ли место на Марсе ценность геонаследия и как исследования человека могут на это повлиять. Они разрабатывают руководящие принципы передовой практики, а также проводят правовую и политическую реформу, чтобы способствовать дальнейшему изучению и исследованию планеты.
Гонка за отправку первой пилотируемой миссии на Марс продолжается. По их словам, близость планеты и потенциальные признаки жизни делают ее привлекательной для исследования и даже колонизации.
«Хотя на Марсе не было обнаружено никакой жизни, мы нашли интересные образцы в палеосреде (геологической среде, сохранившейся в горных породах), похожих на те, что были на Земле [три с половиной миллиарда лет назад], которые, по нашему мнению, были предшественниками жизни», — говорят они. .
«Это важно, когда мы рассматриваем исследование Марса, потому что мы считаем, что Марс переживал теплый и влажный период [в это время], поэтому потенциально… он был пригоден для жизни и, следовательно, мог иметь признаки жизни».
В 2004 году исследовательский марсоход Spirit Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) обнаружил пальцевидные структуры, напоминающие мельчайшие пальцы, по форме и структуре сравнимые с живыми пальцами в горячих источниках на Земле.
«Это важно, потому что мы считаем, что форма может быть обусловлена ​​только присутствием микроорганизмов [необходимых для жизни на Земле]. Исследования, чтобы доказать это, все еще проводятся», — говорят они.
«Кроме того, самые старые и убедительные доказательства существования жизни на Земле в Пилбаре находятся в палеосреде горячих источников».
Это место, Домашняя плита Колумбийских холмов, имеет диаметр всего 80 метров. По словам Макса Флетчера, обычные исследования космоса могут нанести ущерб таким объектам, а неблагоприятные события причинят гораздо больший ущерб.

В 2023 году SpaceX провела испытательный запуск своего ракетного корабля. «Он образовал гигантский кратер на стартовой площадке, разбросав куски бетона и обломки… [по площади] диаметром один километр», — говорят они.

«Там была пыль и твердые частицы диаметром более десяти километров. Эта область значительного ущерба в 156 раз превышает площадь Домашней плиты». Тепло и мусор, выделяющиеся во время приземления, также могут стать причиной повреждений.
Макс Флетчер представил Юридическому подкомитету ООН (ООН) Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях, продвигая активную научно обоснованную политику по снижению риска нанесения ущерба ценным небесным объектам. Но изменение политики требует времени, говорят они.
Тем временем наука и техника продолжают развиваться. Сокращение бюджетов мировых правительств на исследование космоса (например, бюджет НАСА упал до 24 миллиардов долларов США в 2024 году с пикового значения в 6 миллиардов долларов США в 1964 году ) означает, что исследование Марса во многих случаях продвигается негосударственными субъектами, такими как SpaceX. и Боинг.
Макс Флетчер сотрудничает с профессионалами и учеными мирового космического сектора, чтобы определить рекомендации по передовому опыту устойчивых исследований. По их словам, успех Политики планетарной защиты КОСПАР демонстрирует потенциальное положительное влияние добровольных руководящих принципов, созданных космическим сектором и для него.
«Это поможет нам активно планировать, укреплять правовой режим, расширять международное сотрудничество и расширять наши возможности более устойчивых исследований».

Репетиция марсианской жизни и исследования на Земле

Исследование древней окружающей среды на Земле может помочь нам лучше понять Марс, его эволюцию и историю, говорит Макс Флетчер.

Ранее в этом году они жили и работали в качестве астронавтов в течение четырех недель на исследовательской станции Марсианской пустыни в штате Юта, США, в составе двух международных исследовательских групп. Они исследовали, как корректировка методов работы космического аналога может смягчить воздействие человека на древнюю окружающую среду.
Удаленная станция, принадлежащая и управляемая Марсианским обществом, имитирует физические и психосоциальные аспекты миссий на Марс в месте, имеющем геологическое сходство с Красной планетой.
По словам Макса Флетчера, горные породы оставались нетронутыми на протяжении 161 миллиона лет и имеют аналогичную геологию и палеосреду с Марсом. Исследователи одеваются и отправляются в выход в открытый космос (EVA) на окружающую местность. «На этом полигоне ученые и инженеры смогут отточить свои навыки выявления признаков жизни».
Экипажи численностью до семи человек едят, спят и работают в цилиндрической среде обитания станции, «прославленной консервной банке» диаметром всего восемь метров. Он соединен с научным куполом (лабораторным помещением), теплицей с климат-контролем для выращивания свежих овощей и обсерваторией узкими туннелями, позволяющими экипажам перемещаться между объектами, не нарушая симуляцию.

Во время миссий Макс Флетчер работал с оборудованием и методами, которые будут использоваться для анализа поверхности Марса, проводил полевые геологические исследования и анализ данных. Этот опыт выявил некоторые практические проблемы, связанные с определением руководящих принципов устойчивой разведки.

Например, по их словам, на дистанционное зондирование перед миссией нельзя полагаться при принятии решений по сохранению природы. «У меня было много проблем с определением целей, которые я искал [в ландшафте]… Данные дистанционного зондирования, вся работа, которая выполняется заранее, не соответствовали тому, что происходит на земле».
Их опыт в пустыне Юты отразил проблемы с обнаружением целей дистанционного зондирования, о которых сообщалось во время миссий НАСА на Марс. Ограниченная видимость в скафандре также затрудняла принятие решения на месте о том, стоит ли брать пробу.
В космосе видимость дополнительно обеспечивается за счет технологий. «Камеры вездеходов, даже вертолет [НАСА] Ingenuity, ограничены в своих перспективах», — говорит Макс Флетчер. Определение того, когда они участвуют в миссии и как принимаются решения, касающиеся сохранения природы, будет учитываться в их работе в секторе.
Хотя миссии на удаленной станции длятся недели, а не месяцы, а жилые помещения и скафандры не находятся под давлением, этот комплекс позволяет нам репетировать жизнь на Марсе. Будет ли это первая пилотируемая миссия или ее колонизация, покажет только время.
«Мы не знаем, что еще есть на Марсе. И мы не узнаем, пока не изучим», — говорит Макс Флетчер. «Вопрос о том, как мы можем сохранить сайты, которые могут содержать ключевые истории их эволюции, имеет решающее значение для углубления нашего понимания».