Under de kommande decennierna, när vi förbereder oss för ett mer djupgående sökande efter liv på Mars, samt besök på potentiellt beboeliga havsmånar i det yttre solsystemet, om forskare skulle börja ta itu med de etiska farhågorna med att av misstag kontaminera dessa världar med jordiska mikrober, såväl som de vetenskapliga implikationerna? Det är frågan som ställs av en trio av forskare som argumenterar för en omskakning av hur vi tänker kring planetskydd.

Om det finns liv på Mars, eller i Europas eller Enceladus vatten, då riskerar vi att kontaminera den med marklevande mikrober innan vi ens kan få chansen att upptäcka det livet. Trots våra bästa ansträngningar, inget uppdrag går ut i rymden helt sterilt, men det finns krav:Yttre rymdfördraget, som undertecknades av alla rymdfarande nationer 1967, föreskriver att alla ansträngningar måste göras för att skydda andra världar från kontaminering. Kommittén för rymdforskning (COSPAR) har riktlinjer som säger att varje uppdrag som är utformat för att leta efter liv på andra världar inte får ha en större sannolikhet än 1-i-10, 000 att en enda mikrob som bärs ombord kommer att förorena potentiella utomjordiska livsmiljöer.

Kravet dikteras av behovet av att säkerställa den vetenskapliga integriteten för upptäckten av liv. Hur skulle vi kunna vara säkra på att vi har hittat liv från en annan värld om vi redan har förorenat det med jordiska mikrober? Det finns, dock, en annan aspekt av planetskyddet som tenderar att förbises, vilket är att den potentiella förändringen av främmande biosfärer inför invasiva terrestra mikrober också är en etisk fråga.

För närvarande, den enda potentiellt livbärande världen som kunde ha blivit kontaminerad av mikrober som liftar på en rymdfarkost är Mars. Under 2012, forskare katalogiserade 298 stammar av extrema bakterier som kunde överleva steriliseringsprocessen i Europeiska rymdorganisationens renrum, och det förväntas att det finns slumrande terrestra mikrober på Mars idag, även om det inte misstänks att någon aktiv kontaminering ännu har skett.

Dock, det kan förändras om människor landar där, eller om vi skickar rymdfarkoster för att ge sig in i haven av de iskalla månarna i det yttre solsystemet.

Därför, det är dags att återuppta debatten om riskerna för "framåtkontamination" och dess etiska konsekvenser, säger Brent Sherwood och Adrian Ponce från Jet Propulsion Laboratory (JPL), och Michael Waltemathe från Ruhr-Universität Bochum i Tyskland.

"Det som motiverade oss var vad jag kallar härstamningen och härkomsten av 1-i-10, 000 nummer, säger Sherwood, som är programchef för solsystemvetenskaplig uppdragsformulering vid JPL. "Med härstamning menar jag, Var kom det ifrån, och med härkomst menar jag, hur har det kurerats sedan det skrevs ner? Mina medförfattare och jag tycker att det är otillfredsställande, delvis för att modern biologi är ett rörligt mål, och även delvis för att vi nu går in i en era där vi kommer att utforska andra världar med enorma mängder vatten."

Förhindrar kontaminering framåt

Det nuvarande föroreningskravet har en lång historia. Dess historia går tillbaka till 1963, när JPL:s Leonard Jaffe först presenterade siffran i en studie som byggde på två motiveringar. Den första var sannolikheten att tre fjärdedelar av alla livsupptäckande uppdrag till Mars skulle misslyckas med att returnera användbar data (detta var på 1960-talet, när rymdfärd var ny och misslyckanden var vanliga), och det andra var att chansen att förorena Mars med robotrymdfarkoster är mycket mindre än om människor landade på den röda planeten.

Efterföljande studier kategoriserade uppdrag efter typ (är de landare eller rovers, och är de designade för att upptäcka liv?) såväl som av ett uppdrags mål (går rymdfarkosten till en möjligen livbärande värld som Mars eller Europa, eller en död värld som Merkurius?). Dessa efterföljande studier drar vanligtvis slutsatsen att en sannolikhet på 1-i-10, 000 är det rimligaste kravet. Men ju mer vi lär oss om potentialen för liv inte bara på Mars utan också havsmånarna i det yttre solsystemet, och ju mer vi upptäcker om extremofil överlevnadsförmåga och mikrobiella ömsesidiga beroenden – där den förra argumenterar för ett strängare krav och den senare för ett mer slappt krav, säger Sherwood – desto mer ser dessa studier föråldrade ut.

Det är inte bara faran med att omintetgöra våra egna livsupptäckande experiment som berör Sherwood och hans kollegor. Vid många konferenser, och nu i en artikel publicerad i tidskriften Space Policy, Sherwood och hans kollegor tar upp frågan om etik.

"Kanske finns det liv där ute, men kan vi lära oss om det utan att skada det, och är det upp till oss att skydda det? Vilka skyldigheter har vi?" frågar Sherwood. "Hela historien om diskussionen om kravet på förorening framåt har motiverats endast av att skydda vår förmåga att göra vetenskap i framtiden. Vad det saknas är en diskussion om att skydda biosfären i en annan värld eftersom det kanske inte är vår att förstöra, vilket är det etiska argumentet."

Riskbedömning

I deras tidning, forskarna nämner två exempel där vetenskapliga strävanden med samhälleliga och etiska konsekvenser har gjorts riskbedömningar och beslut om att gå vidare. Den första var den vetenskapliga debatten om testet av den första termonukleära bomben 1952. En oro vid den tiden var att explosionen kunde antända en kedjereaktion i vår atmosfär, förbränna den och allt liv på planeten. På grund av den sekretessbelagda karaktären av kärnvapenutveckling, dessa överläggningar ägde rum i hemlighet och beslutet lades aldrig i omvärldens händer.

Det andra exemplet är inkopplingen av två kraftfulla partikelacceleratorer, den Relativistiska Heavy Ion Collider i USA och Large Hadron Collider på gränsen mellan Frankrike och Schweiz. I båda fallen uppfattade vissa att det kunde finnas en liten risk att partikelkollisionerna kunde producera ett svart hål som kunde svälja jorden. Aktivister tog slutligen de styrande organen för partikelacceleratorerna inför domstol för att försöka förhindra att partikelacceleratorerna slås på.

I varje fall, lösningen bestämdes med hjälp av medel som Sherwood skulle vilja undvika – i hemlighet eller i en domstol. Det finns skäl att hävda att vetenskapliga dilemman med etiska implikationer borde vara öppna för hela världen att diskutera, precis som hur diskussioner om användningen av genetiskt modifierade livsmedel eller artificiell intelligens har placerats på den globala scenen. Vidare, Sherwood och hans medförfattare uppmanar inte bara vetenskapsmän, men också allmänheten och icke-tekniska experter, att diskutera riskerna med att kontaminera en annan värld med marklevande mikrober och avgöra vilket acceptabelt sätt att hantera dessa risker skulle vara.

"Diskussionen måste omfatta människor som inte är tekniska, det måste vara öppet och det måste pågå, eftersom det inte finns något som heter ett slutgiltigt svar på något av detta, säger Sherwood. Med det, Sherwood syftar på hur vår förståelse av biologi, och astrobiologin växer så snabbt att den börjar gå snabbare än utvecklingen av vår planetskyddspolitik. Med tanke på hur lång tid det tar att föreslå, planera och starta ett planetariskt uppdrag, den astrobiologiska sanden kunde mycket väl ha skiftat under decenniet eller så mellan att planera och bygga en rymdfarkost, och lanserar och utför sitt uppdrag.

"En del av vår motivation är rädslan – det är ett starkt ord, förlåt – att det här samtalet nedströms skulle vara mer smärtsamt och dyrare än att ha det uppströms, "Sherwood säger till Astrobiology Magazine. "Eftersom detta är flera decenniers strävanden inom planetvetenskap de människor som fattar de politiska besluten idag kommer inte ens att vara med när uppdragen inträffar, men de människor som kommer att ärva de samhälleliga konsekvenserna och vars samvete det kommer att väga om vi snubblar eller gör ett misstag är inte ens vid bordet än. Vem talar för dem?"

Kommunikation

En färsk rapport om planetskyddsprotokoll från National Academies of Science, Engineering and Medicine ägnade bara några stycken åt diskussionen om de etiska implikationerna. I rapporten, författarkommittén inser att planetskyddet och de etiska frågorna som blir följden är sammanflätade, och att deras komplexa karaktär skulle kräva ny politik. Rapporten säger också, dock, 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. I sista hand, 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. "So, 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."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av NASAs Astrobiology Magazine. Utforska jorden och bortom på www.astrobio.net.