在邁克爾·克萊頓1969年的小說《仙女座菌株》中，一種致命的外星微生物，搭乘一顆被擊落的軍用衛(wèi)星前往地球，科學(xué)家們必須競相遏制它。

雖然是虛構(gòu)的，但劇情探索了美國宇航局（NASA）和世界各國共同關(guān)注一個(gè)非常真實(shí)和長期的問題：太空飛行的人類，或者人造機(jī)器，可能會(huì)在不知不覺中用地外生命污染地球，或者在生物上污染我們訪問的其他星球？

美國宇航局艾姆斯的前主任，第一位火星項(xiàng)目主任、斯坦福大學(xué)航空航天學(xué)兼職教授斯科特·哈伯德說：這是一種古老的恐懼，在冠狀病毒流行期間又有了新意義。我從人類航天領(lǐng)域的一些同事那里聽到，他們可以看到，在目前的環(huán)境下，普通公眾可能會(huì)變得更擔(dān)心帶回一些外星微生物、病毒或污染。哈伯德等合著者發(fā)表了《行星保護(hù)》（行星隔離）保護(hù)地球和其他外星世界免受生物交叉污染相關(guān)的最新研究結(jié)果和建議。

行星保護(hù)

研究討論了行星保護(hù)的悠久歷史，埃隆·馬斯克(Elon Musk)向太空發(fā)射特斯拉跑車(Tesla Roadster)帶來的兩難境地，以及為防止美國國家航空航天局(NASA)即將到來的火星樣本返回任務(wù)的污染，而采取的預(yù)防措施，該任務(wù)計(jì)劃于今年夏天隨著航天局的毅力號(hào)火星車的發(fā)射而拉開序幕。對行星保護(hù)的擔(dān)憂，可以追溯到太空時(shí)代的最初幾年。甚至在Sputnik之前，就有一些科學(xué)會(huì)議討論了空間探索的可能性：a)。

將地球上的微生物帶到其他世界，從而混淆或污染未來的科學(xué)研究：b)；將外星生命送回地球，從而可能威脅到我們自己的生物圈：c。前者稱為“前向污染”，后者被定義為“后向污染”，這些概念被編纂在1967年的“外層空間條約”(OST)中，包括美國在內(nèi)的120多個(gè)國家已經(jīng)簽署了該條約。研究指出：新的空間活動(dòng)、探索、利用空間的參與者的出現(xiàn)，正在提出有關(guān)行星保護(hù)(PP)的新問題。

新問題

例如太空企業(yè)家埃隆·馬斯克(SpaceX)，他用獵鷹重型火箭將自己的櫻桃紅色斯拉跑車發(fā)射到類似火星的繞太陽軌道上，我們需要一些方法來知道他們是否遵循了適當(dāng)?shù)男行潜Ｗo(hù)程序。新出現(xiàn)的問題，例如認(rèn)真規(guī)劃人類火星任務(wù)，包括馬斯克希望在2024年之前將人送上火星這顆紅色星球的愿望。還有小衛(wèi)星（立方體衛(wèi)星）的出現(xiàn)和爆炸式增長；此外，一些具有非常復(fù)雜行星保護(hù)要求的極具挑戰(zhàn)性的新科學(xué)任務(wù)正在進(jìn)行中。

如火星樣本送回和歐羅巴快艇前往木星的衛(wèi)星，與以前相比，可能沒有行星保護(hù)問題經(jīng)驗(yàn)的國際參與者要多得多。美國國家航空航天局(NASA)和世界需要認(rèn)真規(guī)劃新出現(xiàn)的深空商業(yè)/創(chuàng)業(yè)太空活動(dòng)。復(fù)雜的是，美國宇航局是一個(gè)擁有巨大行星保護(hù)專業(yè)知識(shí)的任務(wù)機(jī)構(gòu)，但不是像聯(lián)邦航空管理局，后者對行星保護(hù)知之甚少，但又卻為為商業(yè)發(fā)射發(fā)放許可證。

委員會(huì)的結(jié)論是：外層空間條約”既適用于國家政府，也適用于私營企業(yè)，而且很明顯，美國某些實(shí)體需要“持續(xù)授權(quán)和監(jiān)督”私人在太空的活動(dòng)。下一步，隨著人類登陸火星的可能性越來越現(xiàn)實(shí)，研究報(bào)告建議美國宇航局（NASA）進(jìn)行研究，看看是否可以在火星上有一個(gè)人類可以著陸的“探索區(qū)”，如果發(fā)生污染，也不會(huì)造成任何傷害。宇航服可能會(huì)泄漏或“爆裂”，潛在地釋放出地球上各種微生物，并污染表面，以供未來的任何科學(xué)任務(wù)使用。

如何減少生物污染？

一些大學(xué)研究結(jié)構(gòu)和企業(yè)正在以非常低的成本，開發(fā)具有進(jìn)入深空潛力的小型航天器，研究強(qiáng)調(diào)了對這些小型航天器是否會(huì)因行星保護(hù)要求的成本而負(fù)擔(dān)過重的擔(dān)憂，例如斯坦福大學(xué)開發(fā)了一些最早的小衛(wèi)星，稱為立方體衛(wèi)星。過去預(yù)算巨大的任務(wù)（如20世紀(jì)70年代中期的維京一號(hào)和火星二號(hào)）能夠使用高溫對整個(gè)航天器進(jìn)行消毒。由于各種原因，這種方法在今天是不可能的。

然而，化學(xué)清洗、熱滅菌、減少在高度滅菌的空間輻射環(huán)境中花費(fèi)的時(shí)間，巧妙的機(jī)械系統(tǒng)組合已被證明在滿足要求方面是有效的。人類顯然不能像機(jī)器人那樣清潔，所以需要更多地關(guān)注宇航服、人類棲息地以及使用機(jī)器人作為助手。美國國家航空航天局(NASA)可以采取哪些行動(dòng)來防范計(jì)劃中的火星樣本返回(MSR)任務(wù)中的意外生物污染？為了控制正向污染，從地球送來的硬件將被徹底清洗。

將裝載火星2020毅力號(hào)火星車上樣本的試管已經(jīng)在高溫下烘焙。為了防止背部污染，在返回航天器和火星巖石樣本之間有一個(gè)重大的努力來“打破接觸鏈”。例如，計(jì)劃采用自主密封和焊接技術(shù)來創(chuàng)建三到四個(gè)級別的安全殼。在科學(xué)界看來，數(shù)百萬年前來自火星的巖石，含有能夠感染地球活躍生命形式的可能性極低。但是，MSR返回的樣本將被隔離，并被視為埃博拉病毒，直到被證明是安全的。

至于人類，最初幾次登月任務(wù)中的阿波羅宇航員被隔離，以確保他們沒有疾病跡象。直到確定月球不構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)，檢疫就取消了，毫無疑問，從火星返回的人類將遵循這樣的程序。

博科園｜研究/來自：斯坦福大學(xué)

博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普

關(guān)注【博科園】看更多大美宇宙科學(xué)