In de komende decennia zal terwijl we ons voorbereiden op een meer diepgaande zoektocht naar leven op Mars, evenals bezoeken aan potentieel bewoonbare oceaanmanen in het buitenste zonnestelsel, als wetenschappers beginnen met het aanpakken van de ethische zorgen van het per ongeluk besmetten van deze werelden met aardse microben, evenals de wetenschappelijke implicaties? Dat is de vraag van een drietal wetenschappers die pleiten voor een opschudding in hoe we denken over planetaire bescherming.

Als er leven is op Mars, of in de wateren van Europa of Enceladus, dan lopen we het risico het te besmetten met terrestrische microben voordat we de kans krijgen om dat leven te ontdekken. Ondanks onze beste inspanningen, geen enkele missie gaat volledig steriel de ruimte in, maar er zijn vereisten:het Ruimteverdrag, die in 1967 door alle ruimtevarende landen werd ondertekend, bepaalt dat alles in het werk moet worden gesteld om andere werelden te beschermen tegen besmetting. De commissie voor ruimteonderzoek (COSPAR) heeft richtlijnen die stellen dat een missie die is ontworpen om naar leven op andere werelden te zoeken, geen kans groter mag hebben dan 1 op 10, 000 dat een enkele microbe aan boord potentiële buitenaardse habitats zal besmetten.

De eis wordt ingegeven door de noodzaak om de wetenschappelijke integriteit van de ontdekking van leven te waarborgen. Hoe kunnen we er zeker van zijn dat we leven hebben gevonden dat inheems is in een andere wereld als we het al besmet hebben met aardse microben? Er is, echter, een ander aspect van planetaire bescherming dat vaak over het hoofd wordt gezien, dat is dat de mogelijke verandering van buitenaardse biosferen in het licht van invasieve terrestrische microben ook een ethische kwestie is.

Momenteel, de enige potentieel levensdragende wereld die besmet zou kunnen zijn door microben die op een ruimtevaartuig liften, is Mars. In 2012, onderzoekers catalogiseerden 298 stammen van extreme bacteriën die het sterilisatieproces in cleanrooms van de European Space Agency konden overleven, en er wordt verwacht dat er vandaag de dag slapende terrestrische microben op Mars zijn, hoewel het niet wordt vermoed dat er nog een actieve besmetting heeft plaatsgevonden.

Echter, dat zou kunnen veranderen als mensen daar landen, of als we ruimtevaartuigen sturen om zich in de oceanen van de ijzige manen van het buitenste zonnestelsel te wagen.

Daarom, het is tijd om het debat over de risico's van 'voorwaartse besmetting' en de ethische implicaties ervan te heropenen, zeggen Brent Sherwood en Adrian Ponce van het Jet Propulsion Laboratory (JPL), en Michael Waltemathe van de Ruhr-Universität Bochum in Duitsland.

"Wat ons motiveerde was wat ik de stamboom en de herkomst van de 1-op-10 noem, 000 nummer, " zegt Sherwood, die programmamanager is voor de formulering van wetenschappelijke missies in het zonnestelsel bij JPL. "Met stamboom bedoel ik, waar kwam het vandaan, en met herkomst bedoel ik, hoe is het samengesteld sinds het is opgeschreven? Mijn co-auteurs en ik vinden het onbevredigend, deels omdat de moderne biologie een bewegend doelwit is, en ook deels omdat we nu een tijdperk ingaan waarin we andere werelden gaan verkennen met enorme hoeveelheden water."

Voorwaartse besmetting voorkomen

De huidige eis voor voorwaartse verontreiniging heeft een lange geschiedenis. Het verhaal gaat terug tot 1963, toen Leonard Jaffe van JPL het nummer voor het eerst presenteerde in een onderzoek dat was gebaseerd op twee redenen. De eerste was de waarschijnlijkheid dat driekwart van alle levensdetecterende missies naar Mars geen bruikbare gegevens zouden opleveren (dit was in de jaren zestig, toen ruimtevluchten nieuw waren en missies veel voorkomen), en de tweede was dat de kans om Mars te besmetten met robotruimtevaartuigen veel kleiner is dan wanneer mensen op de rode planeet zouden landen.

Latere studies categoriseerden missies naar type (zijn het landers of rovers, en zijn ze ontworpen om leven te detecteren?) en ook door het doel van een missie (gaat het ruimtevaartuig naar een mogelijk levensdragende wereld zoals Mars of Europa, of een dode wereld zoals Mercurius?). Deze vervolgonderzoeken concluderen doorgaans nog steeds dat een kans van 1 op 10, 000 is de meest redelijke eis. Maar hoe meer we leren over het potentieel voor leven, niet alleen op Mars, maar ook over de oceaanmanen van het buitenste zonnestelsel, en hoe meer we ontdekken over extremofiele overlevingskansen en microbiële onderlinge afhankelijkheid - waarbij de eerste pleit voor een strengere eis en de laatste voor een meer lakse eis, zegt Sherwood - hoe meer deze studies er verouderd uitzien.

Sherwood en zijn collega's zorgen niet alleen voor het gevaar van het verijdelen van onze eigen levensdetectie-experimenten. Op tal van conferenties, en nu in een paper gepubliceerd in het tijdschrift Space Policy, Sherwood en zijn collega's brengen de kwestie van ethiek aan de orde.

"Misschien is er leven daarbuiten, maar kunnen we erover leren zonder het te beschadigen, en is het aan ons om het te beschermen? Welke verplichtingen hebben we?" vraagt ​​Sherwood. "De hele geschiedenis van de discussie over de eis van voorwaartse besmetting is alleen ingegeven door het beschermen van ons vermogen om in de toekomst wetenschap te bedrijven. Wat het mist is een discussie over het beschermen van de biosfeer van een andere wereld, omdat het misschien niet aan ons is om het te verknoeien, dat is het ethische argument."

Risicobeoordeling

In hun krant de wetenschappers noemen twee voorbeelden waarbij bij wetenschappelijke inspanningen met maatschappelijke en ethische gevolgen risicobeoordelingen zijn gemaakt en een besluit is genomen om door te gaan. Het eerste was het wetenschappelijke debat over de test van de eerste thermonucleaire bom in 1952. Een van de zorgen was destijds dat de explosie een kettingreactie in onze atmosfeer zou kunnen veroorzaken, door het en al het leven op de planeet te verbranden. Vanwege de geheime aard van de ontwikkeling van kernwapens, deze beraadslagingen vonden in het geheim plaats en de beslissing werd nooit in handen van de wijdere wereld gelegd.

Het tweede voorbeeld is het inschakelen van twee krachtige deeltjesversnellers, de Relativistic Heavy Ion Collider in de VS en de Large Hadron Collider aan de Frans-Zwitserse grens. In beide gevallen werd door sommigen waargenomen dat er een klein risico zou kunnen zijn dat de deeltjesbotsingen een zwart gat zouden kunnen produceren dat de aarde zou kunnen opslokken. Activisten daagden uiteindelijk de bestuursorganen van de deeltjesversnellers voor de rechter om te proberen het inschakelen van de deeltjesversnellers te voorkomen.

In ieder geval, de oplossing werd besloten met middelen die Sherwood graag wilde vermijden - in het geheim of in een rechtbank. Er is een argument om te stellen dat wetenschappelijke dilemma's met ethische implicaties open moeten staan ​​voor de hele wereld om te debatteren, net zoals hoe discussies over het gebruik van genetisch gemodificeerd voedsel of kunstmatige intelligentie op het wereldtoneel zijn geplaatst. Verder, Sherwood en zijn co-auteurs doen niet alleen een beroep op wetenschappers, maar ook de publieke en niet-technische experts, om de risico's van besmetting van een andere wereld met terrestrische microben te bespreken en te bepalen wat een aanvaardbare manier zou zijn om die risico's te beheersen.

"De discussie moet mensen omvatten die niet technisch zijn, het moet open zijn en het moet doorgaan, omdat er niet zoiets bestaat als een definitief antwoord op dit alles, " zegt Sherwood. Daarmee, Sherwood verwijst naar hoe ons begrip van biologie, en astrobiologie groeit zo snel dat het de evolutie van ons planetaire beschermingsbeleid begint te overtreffen. Gezien de tijd die nodig is om een ​​voorstel in te dienen, een planetaire missie plannen en lanceren, het astrobiologische zand zou heel goed kunnen zijn verschoven in het decennium of zo tussen het plannen en bouwen van een ruimtevaartuig, en het lanceren en uitvoeren van zijn missie.

"Een deel van onze motivatie is de angst - dat is een sterk woord, sorry – dat het stroomafwaarts voeren van dit gesprek pijnlijker en duurder zou zijn dan het stroomopwaarts voeren, Sherwood vertelt Astrobiology Magazine. "Omdat dit decennialange inspanningen in de planetaire wetenschap zijn, de mensen die vandaag de beleidsbeslissingen nemen, zullen er niet eens zijn als de missies plaatsvinden, maar de mensen die de maatschappelijke gevolgen zullen erven en op wiens geweten het zal wegen als we struikelen of een fout maken, zitten nog niet eens aan tafel. Wie spreekt voor hen?"

Communicatie

Een recent rapport over planetaire beschermingsprotocollen van de National Academies of Science, Engineering and Medicine wijdde slechts enkele paragrafen aan de bespreking van de ethische implicaties. In het rapport, de commissie van auteurs erkent dat planetaire bescherming en de daaruit voortvloeiende ethische kwesties met elkaar verweven zijn, en dat hun complexe aard nieuw beleid zou vereisen. In het rapport staat ook, echter, that "dialogue on expanding planetary protection ethics has not advanced sufficiently to permit the committee to make relevant findings and recommendations. Nor did the committee believe it had the mandate to study specifically the implications of an expanded ethical approach to planetary protection… Periodic updates of ethical implications could be a way to convey norms to the international public and private space community as concerns arise; formal COSPAR policy would presumably follow."

Despite the National Academies report, Sherwood already has a mechanism in mind for tackling the ethical considerations before they become a more serious concern. He sees two stages, with the first stage being to get the problem out into the open and communicate to the world what can be done, how the risks could be managed, what our limitations are and what the 1-in-10, 000 number means. This would help provide context for the global discussion to then move to the second stage, which is deciding from the options available what should be done.

Communicating those options correctly is still a problem, says Sherwood, who highlights one particular feature in a concept for a spacecraft that could one day land on the icy wastes of Jupiter's moon Europa, which hosts a global ocean somewhere below the ice. Over aeons, Europa is resurfaced and eventually, as part of this resurfacing process that sees the gradual churning of surface ice, any lander would find itself subsumed by the ice and gradually work its way down towards the ocean, where there could potentially be life.

"There would be a subsystem inside the spacecraft that, when the mission is over, will incinerate the innards, which are the parts of the spacecraft that we would be unable to be sterilize before launch, " Sherwood tells Astrobiology Magazine. "It's a very subtle, sophisticated response to the forward contamination requirement, yet it is not clear how widespread the understanding of this approach even is yet. It starts with communication."

Given that ethical values can vary from organization to organization in the same country, never mind from country to country, there is the potential for such discussion to involve heated debate, with clashes of viewpoints. uiteindelijk, some people could be left disappointed by the conclusion reached by the majority, but one area that remains unclear is who ultimately makes that final decision based on the arguments presented as part of the debate.

"I don't have an answer to that!" he admits. "Going back to the precedent of the particle accelerators, the decisions were relegated by the courts to the jurisdictions in which the facilities were built."

The organization that has the ultimate say over space launches is the launching authority in a given country, per the Outer Space Treaty. The launching authority has responsibility for ensuring that the launch is safe, is not carrying any toxic materials that could harm life on Earth in the event of a launch failure, and is not a danger to other satellites and spacecraft already in orbit. In the United States, says Sherwood, the Federal Aviation Administration (FAA) has ultimate control over what launches and what doesn't, but the FAA does not have the personnel to assess the risks for planetary protection.

"How could they make a decision?" asks Sherwood rhetorically. "Dus, there's sort of a mechanism in place, but it's not a complete mechanism. I think all of these issues regarding who gets the final say and how would that happen need to be decided, which again is a good reason to have the discussion. It may be that the rest of the world doesn't even care if we interfere with an alien ecosystem, but our point is not that people will care, it's that people might care, and until we ask we won't know."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan NASA's Astrobiology Magazine. Verken de aarde en daarbuiten op www.astrobio.net.