Mars wraca na Ziemię w probówce. To my jesteśmy problemem
Naukowcy szykują się na przyjęcie próbek z Marsa. Okazuje się, że najtrudniej będzie ochronić je przed nami samymi i zanieczyszczeniami.
Od kilku lat łazik Perseverance odkłada na Marsie małe, hermetyczne próbki skał. Gdy te wreszcie wrócą na Ziemię, to nie obcy z czerwonej planety będą największym ryzykiem, ale my sami. ESA i NASA właśnie opisały szczegółowy plan, jak przyjąć marsjański bagaż tak, by nie zaszkodzić ani Ziemi, ani samym próbkom i nie pomylić śladu dawnego życia z odciskiem naszej własnej cywilizacji.
Co tak naprawdę ma do nas wrócić?
Nowe opracowania w czasopiśmie Astrobiology są podsumowaniem kilku lat pracy wspólnych zespołów ESA i NASA nad tym, jak fizycznie przyjąć na Ziemi próbki zbierane przez łazik Perseverance w kraterze Jezero. Chodzi nie tylko o trasę kapsuły z Marsa na naszą planetę, ale przede wszystkim o to, co wydarzy się później – od momentu, gdy zaplombowane tuby wjadą do drzwi specjalnego laboratorium.
Tym laboratorium ma być tzw. Sample Receiving Facility. To tam po raz pierwszy zostaną otwarte metalowe tuby, a każdy kawałek regolitu czy skały trafi do bardzo dokładnego katalogu. Naukowcy mówią wprost: zanim zaczniemy robić wielką naukę, trzeba wykonać inwentaryzację Marsa w miniaturze – opisać każdy fragment, każdą frakcję, każdy okruszek.
W 2023 r. powołano Measurement Definition Team – zespół, który zdefiniował, jakie konkretnie pomiary trzeba wykonać, żeby zrealizować cele misji Mars Sample Return. Dopiero potem do stołu zasiedli specjaliści od ochrony planetarnej i kuratorzy próbek, którzy z tą listą w ręku zaczęli układać wielki, wspólny plan pracy całego obiektu.
Superlaboratorium na Ziemi
Pierwszy etap po lądowaniu nie będzie ani spektakularny, ani szybki. W Sample Receiving Facility liczyć się będzie metoda: najpierw udokumentowanie tub w stanie nienaruszonym, potem otwarcie, podział i opis materiału w środowisku o ściśle kontrolowanej czystości.
To właśnie dzięki tym krokom powstanie szczegółowy katalog próbek. Dzięki temu naukowcy na całym świecie będą wiedzieli, po jaki dokładnie fragment sięgają: z jakiego miejsca w kraterze Jezero pochodzi próbka, jaki ma kształt, strukturę, czy była już dzielona i do jakich analiz trafiła wcześniej. To żmudna praca, ale od niej zależy wiarygodność całego przedsięwzięcia. Bo później te same próbki będą wykorzystywane w dziesiątkach eksperymentów – od badań geologicznych po najbardziej czułe testy na obecność śladów dawnego życia.
Próbki z Marsa pod kluczem
Choć naukowcy spodziewają się, że materiał z krateru Jezero będzie biologicznie spokojny, to procedury i tak zakładają skrajnie ostrożne podejście. Obowiązują tu surowe zasady tzw. ochrony planetarnej, ustalone przez międzynarodowy komitet COSPAR. Główne założenie jest proste: wszystko, co wraca z miejsca potencjalnie nadającego się do życia, musi pozostać w ścisłej izolacji, dopóki nie zostanie uznane za nieszkodliwe dla ziemskiej biosfery.
W praktyce oznacza to, że laboratorium do przyjęcia próbek z Marsa będzie przypominało skrzyżowanie centrum badawczego z obiektem wysokiego reżimu bezpieczeństwa biologicznego. Kontrolowane ciśnienie, filtry, systemy barier, odseparowany obieg powietrza – wszystko po to, by ewentualny marsjański materiał biologiczny nie wydostał się na zewnątrz.
Jednocześnie badacze muszą pamiętać o tym, że organiczne cząsteczki (związki węgla i wodoru) wcale nie są dowodem na istnienie życia. Wiemy już z innych misji, że takie molekuły mogą powstawać w kosmosie w procesach czysto chemicznych. Misja Rosetta pokazała to spektakularnie na komecie 67P, gdzie znaleziono składniki życia bez żadnych organizmów.
Jak nie pomylić marsjańskiego życia z chemią?
Z tego właśnie powodu powstał szczegółowy Sample Safety Assessment Protocol (SSAP), czyli protokół bezpieczeństwa próbek. Jednym z jego zadań jest określenie, jaki chemiczny szum tła powinniśmy zobaczyć w materiałach z Marsa, jeśli nie ma w nich życia. Naukowcy opisują to jako organiczne tło abiotyczne – zestaw cząsteczek, które mogą powstać bez udziału biologii, np. w wyniku reakcji chemicznych na powierzchni planety czy w jej atmosferze. Dopiero mając dobrze policzone to tło, da się wiarygodnie stwierdzić, czy w próbce pojawia się coś ponad ten poziom.
Innymi słowy, zanim zaczniemy doszukiwać się biosygnatur, trzeba bardzo precyzyjnie poznać normalną chemiczną twarz Marsa. To właśnie temu służą opracowane procedury: podział próbek na podzestawy, zastosowanie różnych technik analitycznych i zestawienie wyników tak, by odróżnić to, co mogło powstać samo z siebie, od tego, co naprawdę byłoby podejrzane z punktu widzenia astrobiologii.
Największe zagrożenie? My sami i nasza chemia
Paradoks misji Mars Sample Return polega na tym, że równie ważne, co ochrona Ziemi przed potencjalnymi marsjańskimi drobnoustrojami, jest obrona próbek przed Ziemią. Na naszej planecie życie jest dosłownie wszędzie – na skórze, w powietrzu, w pyle, na każdym narzędziu. Wystarczy kilka komórek bakterii, fragment DNA czy odrobina plastiku, żeby podrobić sygnał, którego naukowcy będą szukać w marsjańskich skałach. Gdy celem jest wykrycie śladów możliwego życia sprzed miliardów lat, taka domieszka mogłaby zupełnie zafałszować wynik.
Właśnie dlatego powołano Sample Contamination Panel, czyli zespół zajmujący się kontrolą zanieczyszczeń. Jego członkowie rozpisują jakie materiały można wykorzystać w aparaturze, jakich stopów metali unikać, jak ograniczyć kontakt próbek z plastikiem, który zawiera niepożądane pierwiastki czy polimery.
Przeczytaj także:
Kontrola zanieczyszczeń dotyczy nie tylko biologii. Część planowanych pomiarów będzie opierała się na śledzeniu śladowych ilości niektórych pierwiastków. Jeżeli w pobliżu próbek znajdzie się sprzęt zawierający te same metale, ich sygnał może po prostu przekrzyczeć to, co naprawdę przyszło z Marsa.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
