In Michael Crichton's roman The Andromeda Strain uit 1969, een dodelijke buitenaardse microbe maakt een ritje naar de aarde aan boord van een neergestorte militaire satelliet en wetenschappers moeten racen om het in bedwang te houden. Hoewel fictief, de plot onderzoekt een zeer reële en langdurige zorg die wordt gedeeld door NASA en wereldregeringen:dat ruimtevarende mensen, of onze robotgezanten, kan de aarde onbewust besmetten met buitenaards leven of andere planeten die we bezoeken biologisch vervuilen.

Het is een oude angst die een nieuwe relevantie heeft gekregen in het tijdperk van COVID-19, zei Scott Hubbard, een adjunct-professor luchtvaart en ruimtevaart aan de Stanford University.

"Ik heb van enkele collega's in het bemande ruimtevaartgebied gehoord dat ze kunnen zien hoe, in de huidige omgeving, het grote publiek zou zich meer zorgen kunnen maken over het terugbrengen van een buitenaardse microbe, virus of besmetting, " zei Hubbard, die ook de voormalige directeur van NASA Ames en de eerste Mars-programmadirecteur is.

Hubbard is co-auteur van een nieuw rapport dat vorige maand werd gepubliceerd door de National Academies of Sciences, Engineering and Medicine waarin recente bevindingen en aanbevelingen worden beoordeeld met betrekking tot "planetaire bescherming" of "planetaire quarantaine" - de bescherming van de aarde en andere werelden tegen biologische kruisbesmetting.

Hier, Hubbard bespreekt de lange geschiedenis van planetaire bescherming, het dilemma van Elon Musk die een Tesla Roadster de ruimte in lanceert, en de voorzorgsmaatregelen die zijn getroffen om te waken tegen besmetting door NASA's aanstaande Mars Sample Return-missie, die deze zomer van start gaat met de lancering van de Perseverance Rover van het ruimteagentschap.

Bezorgdheid over planetaire bescherming gaat terug tot de vroegste jaren van het ruimtetijdperk. Kunt u kort uitleggen wat de term betekent?

Zelfs vóór Spoetnik, er waren wetenschappelijke bijeenkomsten die het potentieel voor ruimteverkenning bespraken om a) aardse microben naar andere werelden te brengen, waardoor toekomstige wetenschappelijke onderzoeken worden verward of besmet, of b) buitenaards leven naar de aarde terugbrengen en zo mogelijk onze eigen biosfeer bedreigen. Het eerste probleem wordt "voorwaartse besmetting" genoemd en het laatste wordt gedefinieerd als "achterwaartse of achterwaartse besmetting". Deze concepten werden vastgelegd in het Outer Space Treaty (OST) van 1967, die door meer dan 120 landen is ondertekend, inclusief de V.S.

Het rapport merkt op dat de "komst van nieuwe ruimteactiviteiten en spelers in de verkenning en het gebruik van de ruimte" nieuwe problemen oproept met betrekking tot planetaire bescherming (PP). Wat zijn enkele voorbeelden van nieuwe ontwikkelingen en welke uitdagingen en zorgen roepen ze op?

Deze uitdrukking verwijst voornamelijk naar ruimte-ondernemers zoals Elon Musk (SpaceX), die zijn eigen kersenrode Tesla Roadster lanceerde naar een Mars-achtige baan rond de zon aan boord van een Falcon Heavy-raket. We hebben een manier nodig om te weten of ze de juiste PP-procedures volgen.

Het legt ook nieuwe problemen vast, zoals serieuze planning voor menselijke Mars-missies, inclusief Musk's streven om in 2024 mensen naar de Rode Planeet te sturen. Er is ook de komst en explosie van smallsats of cubesats. In aanvulling, enkele zeer uitdagende nieuwe wetenschappelijke missies met zeer complexe planetaire beschermingsvereisten zoals Mars Sample Return en Europa Clipper naar een maan van Jupiter zijn onderweg. Eindelijk, er zijn veel meer internationale spelers dan voorheen die mogelijk geen ervaring hebben met PP-vraagstukken.

Kunt u de belangrijkste bevindingen en aanbevelingen uit dit nieuwe rapport samenvatten?

Eerst, NASA en de wereld moeten serieus plannen maken voor opkomende commerciële/ondernemende ruimtevaartactiviteiten in de verre ruimte. De complicatie is dat NASA een missiebureau is met enorme PP-expertise, maar geen regelgevend agentschap zoals de Federal Aviation Administration, die weinig PP-kennis heeft, maar licenties uitgeeft voor commerciële lanceringen.

Onze commissie concludeerde dat het Ruimteverdrag van toepassing was op zowel de overheid als de particuliere sector, en dat het heel duidelijk was dat een of andere entiteit in de Amerikaanse regering privé-activiteiten in de ruimte "voortdurend moest autoriseren en controleren".

Volgende, met de kans dat mensen op Mars landen steeds realistischer, onze rapporten bevelen aan dat NASA onderzoek doet om te zien of er een Mars "verkenningsgebied" kan zijn waar mensen kunnen landen en besmetten, als het zich voordoet, geen kwaad zou doen. Ruimtepakken kunnen lekken of "uitblazen, " mogelijk allerlei aardse microben vrijgeven en het oppervlak besmetten voor toekomstige wetenschappelijke missies.

als laatste, kleine ruimtevaartuigen met het potentieel om naar de verre ruimte te gaan, worden tegen zeer lage kosten ontwikkeld bij zowel universiteiten als bedrijven en we benadrukten de bezorgdheid over de vraag of deze kleine ruimtevaartuigen al te zwaar zullen worden belast door de kosten van PP-vereisten. Stanford ontwikkelde enkele van de allereerste smallsats, kubussen genoemd.

Wat zijn enkele voorbeelden van acties die kunnen worden ondernomen om de "bioburden" op ruimtevaartuigen te verminderen?

Eerdere missies met grote budgetten - zoals Viking I en II naar Mars in het midden van de jaren zeventig - waren in staat om warmte te gebruiken om hele ruimtevaartuigen te steriliseren. Die aanpak is vandaag de dag om verschillende redenen niet mogelijk. Echter, combinaties van chemische reiniging, hittesterilisatie, het toepassen van reductiekrediet voor tijd doorgebracht in de sterk steriliserende ruimtestralingsomgeving en slimme mechanische systemen zijn effectief gebleken om aan de vereisten te voldoen.

Mensen kunnen duidelijk niet worden schoongemaakt zoals robots, zoveel meer aandacht voor ruimtepakken, menselijke habitats en het gebruik van robots als assistenten is vereist.

Wat zijn enkele acties die NASA kan ondernemen om te waken tegen accidentele biologische besmetting voor zijn geplande Mars Sample Return (MSR) -missie?

Om voorwaartse besmetting te beheersen, de hardware die vanaf de aarde wordt verzonden, wordt grondig schoongemaakt. De buizen die het monster zullen bevatten aan boord van Mars 2020 (Perseverance Rover) zijn op hoge temperatuur gebakken.

Ter bescherming tegen rugbesmetting, er is een grote inspanning gedaan om "de contactketen te verbreken" tussen het terugkerende ruimtevaartuig en Mars-rotsmonsters. Bijvoorbeeld, autonome afdichtings- en lastechnieken om drie of vier insluitingsniveaus te creëren zijn gepland.

Naar mijn mening, en die van de wetenschappelijke gemeenschap, de kans dat gesteenten van Mars die miljoenen jaren oud zijn een actieve levensvorm bevatten die de aarde zou kunnen infecteren, is extreem klein. Maar, de monsters die door MSR worden geretourneerd, worden in quarantaine geplaatst en behandeld alsof ze het Ebola-virus zijn totdat de veiligheid is bewezen.

Wat betreft mensen, de Apollo-astronauten van de eerste paar maanmissies werden in quarantaine geplaatst om ervoor te zorgen dat ze geen tekenen van ziekte vertoonden. Toen bleek dat de maan geen risico vormde, de quarantaine werd opgeheven. Een dergelijke procedure zal ongetwijfeld worden gevolgd voor mensen die terugkeren van Mars.

Dit rapport werd voltooid vóór de huidige pandemie. Is er iets dat u of de Nationale Academies anders zouden hebben gedaan als u het rapport vandaag zou schrijven?

Wat de wetenschap en technologie betreft, Ik denk dat we ongeveer hetzelfde rapport hadden uitgebracht. Echter, we schreven een klein gedeelte waarin werd gesuggereerd dat NASA en een aanbevolen nieuwe adviesgroep een zeer proactieve benadering hanteren om het publiek voor te lichten over de buitengewone maatregelen die worden genomen om de geretourneerde monsters in beslag te nemen en het publiek te beschermen. In het COVID-tijdperk, dit gedeelte moet worden benadrukt.