Na Marsa nie można wysłać ot tak czego się chce, byle jak i wylądować tym gdzie się chce. Oczywiście pod warunkiem, że technicznie uda nam się ta sztuka. Obowiązują nas międzynarodowe regulacje prawne o tak zwanej ochronie planetarnej (ang. planetary protection). Mają one na celu zapobieganie podróży „na gapę” ziemskich mikroorganizmów na inne planety i księżyce Układu Słonecznego.
Pracownicy ochrony planetarnej pilnują, aby sondy kosmiczne i sprzęt, który ma zostać wysłany w kosmos, były odpowiednio wysterylizowane. Zobowiązują do tego zapisy zawarte w Traktacie o Przestrzeni Kosmicznej z 1967 r., podpisane m.in. przez USA, Wielką Brytanię i ZSRR.
„ESA, jak również NASA, posiada długoterminowy program okresowego monitorowania i oceny skażenia biologicznego pomieszczeń i niektórych rodzajów statków kosmicznych.”
– wyjaśnia Gerhard Kminek, oficer ESA ds. ochrony planetarnej.
Zawiłości ochrony planetarnej
Obecne misje robotyczne na Marsie, które nie zostały poddane odpowiedniej sterylizacji, muszą omijać wyznaczone regiony specjalne, aby uniknąć ziemskich zanieczyszczeń biologicznych i organicznych. Są to miejsca, gdzie panowały niegdyś najlepsze warunki do rozwinięcia życia. Niektórzy eksperci zauważają, że obecna polityka ochrony planetarnej utrudnia odkrycie martwych form życia i sugerują, że powinno się tę politykę zmienić przed misjami z udziałem ludzi na Marsie.
W momencie kiedy pierwszy astronauta postawi stopę na Marsie, polityka ochrony planetarnej, w formie jaka jest dzisiaj, nie będzie już ważna. Przybycie ludzi nieuchronnie zwiększy szansę wprowadzania ziemskich zanieczyszczeń organicznych, co może zagrozić identyfikacji rdzennego życia marsjańskiego (jeśli takie istniało).
Autorzy raportu „Searching for Life on Mars Before It Is Too Late” (Alberto G. Fairén oraz współautorzy z Centro de Astrobiologia, Cornell University, Technical University Berlin, SETI Institute i McGill University) opowiadają się za ponowną analizą problemu poszukiwań życia za pomocą robotów, zwracając większą uwagę na proaktywne badania astrobiologiczne i pobieranie próbek z obszarów, gdzie życie marsjańskie mogło powstać z większym prawdopodobieństwem – skupić się na tych miejscach jeszcze przed misjami załogowymi, nawet jeśli łaziki nie są odpowiednio wysterylizowane.
Najlepszym przykładem omawianego problemu jest łazik Curiosity, któremu zabroniono pobrania próbek i analizy łatwo dostępnych sezonowych liniowych smug (o których pisałam w tym artykule) powstających na zboczach krateru Hale. Instrumenty łazika byłyby w stanie przynajmniej sprawdzić czy próbki zawierają wodę w stanie ciekłym.
Łazik misji Mars 2020, który będzie posiadał wiertło do zbierania próbek skał i gleb w celu szukania oznak życia bakteryjnego, także ma unikać lądowania w regionach specjalnych, ponieważ nie będzie poddany odpowiedniemu poziomowi sterylizacji.
Przypadek europejskiego łazika ExoMars jest szczególnie dramatyczny, ponieważ pierwszym priorytetem łazika jest poszukiwanie śladów przeszłego i obecnego życia na Marsie. Jednakże łazik dostał od Biura Ochrony Planetarnej zakaz wjazdu do marsjańskich regionów specjalnych, ponieważ nie spełnia minimalnych wymagań dotyczących sterylizacji. W konsekwencji miliardowa misja ExoMars będzie mogła szukać życia na Marsie wszędzie, z wyjątkiem miejsc, gdzie podejrzewamy, że życie może istnieć.
Kategorie misji wg ochrony planetarnej
Kategoria I
Typ misji: każda
Obejmuje dowolną misję skierowaną do ciała docelowego, która nie jest bezpośrednio zainteresowana zrozumieniem procesu ewolucji chemicznej lub pochodzenia życia.
Wymagania: Nie gwarantuje się ochrony takich ciał i nie są nakładane żadne wymogi ochrony planetarnej.
Przykład: Niezróżnicowanej budowy asteroidy, Io – księżyc Jowisza.
Kategoria II
Typ misji: każda
Obejmuje dowolną misję do ciała docelowego o znacznym zainteresowaniu w stosunku do procesu ewolucji chemicznej i pochodzenia życia, ale tam, gdzie istnieje tylko daleka szansa, że zanieczyszczenia przenoszone przez statek kosmiczny mogą zagrozić przyszłym badaniom.
Wymagania: Wymagania dotyczą jedynie prostej dokumentacji. Dokumentacja zawiera krótki plan ochrony planetarnej wymagany dla misji, głównie w celu określenia zamierzonych lub potencjalnych zdarzeń oddziaływania na środowisko; krótkie analizy przed startem i po starcie; oraz raport po zakończeniu misji, zawierający szczegóły nieumyślnego zdarzenia, jeśli takie miało miejsce.
Przykład: Wenus, ziemski Księżyc, komety, Uran, Neptun.
Kategoria III
Typ misji: pobliski przelot, sztuczny satelita.
Obejmuje dowolną misję do ciała docelowego o istotnym znaczeniu dla procesu ewolucji chemicznej i/lub pochodzenia życia oraz tam, gdzie opinia naukowa daje znaczącą możliwość, że skażenie może zagrozić przyszłym dochodzeniom.
Wymagania: Wymagania składają się z dokumentacji i niektórych procedur wykonawczych, stosowania odpowiednio czystych pomieszczeń podczas montażu i testowania statku kosmicznego, a także możliwej redukcji biomasy. Chociaż ogólnie nie przewiduje się wpływu na środowisko, wymagany jest wykaz składników organicznych w masie, jeżeli prawdopodobieństwo nieumyślnego oddziaływania jest znaczące.
Przykład: Mars, Europa, Enceladus
Kategoria IV
Typ misji: lądownik, sonda.
Obejmuje dowolną misję do ciała docelowego o istotnym znaczeniu dla procesu ewolucji chemicznej i/lub pochodzenia życia oraz tam, gdzie opinia naukowa daje znaczącą możliwość, że skażenie może zagrozić przyszłym dochodzeniom. Istnieje także szerszy podział podkategorii na IVa, IVb, IVc dla Marsa.
- IV a) Systemy lądowe nie posiadające przyrządów do badania zachowanego życia na Marsie.
- IV b) Systemy lądowe zaprojektowane do badania zachowanego życia na Marsie.
- IV c) Misje badające marsjańskie regiony specjalne, nawet jeśli nie obejmują eksperymentów z wykrywaniem życia. Do Marsjańskich Regionów Specjalnych zalicza się te, w których organizmy lądowe prawdopodobnie będą się replikować, oraz te, które potencjalnie mogą zawierać zachowane życie na Marsie.
Wymagania: Wymagania obejmują szczegółową dokumentację, testy biologiczne, prawdopodobieństwo analizy zanieczyszczenia, spis składników substancji organicznych w masie i większą liczbę procedur wykonawczych. Te ostatnie mogą obejmować odchylenie trajektorii, stosowanie odpowiednio czystych pomieszczeń podczas montażu i testowania statku kosmicznego, redukcję obciążenia biologicznego, możliwą częściową sterylizację sprzętu oraz w rzadkich przypadkach kompletną sterylizację całego statku kosmicznego.
Przykład: Mars, Europa, Enceladus
Kategoria V
– nieograniczona –
Typ misji: Powrót na Ziemię bez ograniczeń
Misje powrotu na Ziemię z ciał „uznawanych przez opinię naukową za pozbawione rdzennych form życia”.
Wymagania: Wymagania tylko dla fazy wychodzącej.
Przykład: Wenus, Księżyc
– ograniczona –
Typ misji: Powrót na Ziemię z ograniczeniami
Misje wracające na Ziemię z ciał uznawanych przez opinię naukową za istotne dla procesu ewolucji chemicznej i/lub pochodzenia życia.
Wymagania: Najwyższy stopień wymagań z bezwzględnym zakazem destrukcyjnego wpływu na ziemskie środowisko po powrocie, potrzebę odizolowania w fazie powrotu całego powracającego sprzętu, który miał bezpośredni kontakt z ciałem docelowym lub materiałem organicznym oraz potrzebą kontrolowania wszelkich zebranych, niesterylnych próbek, dostarczonych na Ziemię. Po zakończeniu misji istnieje potrzeba przeprowadzenia analiz pobranych próbek, pod ścisłą kontrolą i przy użyciu najbardziej czułych technik. W przypadku znalezienia jakiegokolwiek dowodu na istnienie nie-ziemskiego organizmu replikującego, próbka musi pozostać w stanie zamkniętym, chyba że zostanie poddana skutecznej procedurze sterylizacji.
Przykład: Mars, Europa, Enceladus
Ochrona planetarna – ciekawostki
- Lądowniki Viking z lat siedemdziesiątych były jedyną misją dla Marsa, które zostały poddane najwyższym standardom sterylizacji ochrony planetarnej. Pieczono je w specjalnie zaprojektowanym wielkim piecu, a koszt całej operacji wyniósł około 10% misji (sic!).
- Biuro ochrony planetarnej miało w ostatnich latach starcie z Jet Propulsion Laboratory (JPL) odnośnie misji Curiosity. JPL piekła części łazika w piecach w temp. 110° C przez prawie tydzień, aby wysterylizować je do poziomu, w którym łazik mógłby zbadać regiony specjalne. Ale w 2011 roku, kilka tygodni przed rozpoczęciem misji, inżynierowie JPL zdecydowali, że Curiosity powinna wystartować z jednym z wierteł zamontowanym na jego ramieniu. Otworzyli wtedy już wysterylizowany łazik, naruszając protokoły ochrony planetarnej. To spowodowało, że biuro obniżyło sterylność Curiosity.
Pierwotny plan zakładał umieszczenie wszystkich trzech wierteł w sterylnym pudełku. Następnie, po wylądowaniu Curiosity, skrzynia miała zostać otwarta w celu uzyskania dostępu do wysterylizowanych wierteł za pośrednictwem ramienia łazika, wymienialnych na głowicy wiertniczej w miarę postępu misji. Jednak podczas przygotowań łazika do wyjazdu, skrzynia została otwarta, a jedno wiertło przymocowane do głowicy. Pomimo, że wszystkie wiertła zostały przetestowane na obecność materii organicznej, Biuro Ochrony Planetarnej nie zostało powiadomione o tej zmianie aż do momentu, gdy było po fakcie. Tam właśnie doszło do nieporozumienia. Chociaż wszystko przeprowadzono w bardzo czystym środowisku, praca ta odbiegała od wcześniej uzgodnionych protokołów. - Alberto Fairén, naukowiec planetarny z Cornell University i jego koledzy uważają, że NASA powinna nieco obniżyć standardy sterylizacji, aby roboty ’czyste’ jak Curiosity mogły badać regiony specjalne. Fairén twierdzi, że coraz więcej dowodów wskazuje na to, że surowe środowisko na powierzchni Marsa – kombinacja lodowatych temperatur, substancji chemicznych i promieniowania kosmicznego – szybko zabije ziemskie mikroby, zwłaszcza w tak ograniczonej liczbie, jaka może się zabrać razem z łazikami. Nawet jeśli niektóre przeżyją, to przyszłe misje mogłyby rozróżnić ziemskie i marsjańskie mikroby poprzez sekwencjonowanie ich genomów.
Więcej ciekawych informacji o ochronie planetarnej można znaleźć na stronie ESA.
Komentarz prawnika
Już po publikacji tekstu napisał do nas Kamil Muzyka – doktorant Instytutu Nauk Prawnych PAN, współprowadzący serwis Prawo i Kosmos – Prawo Kosmiczne – z komentarzem:
„Ochrona planetarna to nie jest to do końca prawo, a normy COSPAR. Prawem jest przepis zawarty w Art. IX. Układu o zasadach działalności państw w zakresie badań i użytkowania przestrzeni kosmicznej łącznie z Księżycem i innymi ciałami niebieskimi, zwanego w skrócie Traktatem o przestrzeni kosmicznej z 1967. Normy COSPAR są natomiast formą uzgodnionych zasad, stworzonych by z jednej strony zapewnić jak najwyższy standard badań ciał niebieskich, z drugiej zapewnić ochronę przed zanieczyszczeniem Ziemi organizmami pozaziemskimi, które mogłyby być szkodliwe dla naszego ekosystemu. Z racji iż na podstawie Art. VI Traktatu, państwa ponoszą odpowiedzialność za działalność swoich agencji i podmiotów prywatnych, zrozumiałym jest przyjęcie wymogu zgodności z normami i polityką COSPAR jako warunku udzielenia zgody misji mającej na celu lądowanie na ciele niebieskim, bądź kontakt z atmosferą takiego ciała.”
Ochrona planetarna – pomaga czy szkodzi?
Jakie jest Twoje zdanie na ten temat? To dobrze, że istnieje takie prawo, które nie pozwala na wysłanie byle czego w szczególnie wrażliwe rejony Układu Słonecznego, ale czy z drugiej strony tak restrykcyjne przepisy nie hamują badań naukowych?
Źrodła: Daily Galaxy, planetaryprotection.nasa.gov
