Според Пенелъпи Бостън на Марс може да има живот

Кариерата, която започнах на ранна фаза в живота си, беше да търся екзотични форми на живот на екзотични места; по онова време работех в Антарктика и Арктика, високи и ниски пустини. Преди десетина години, когато бях наистина запленена от пещерите и всъщност пренасочих повечето от изследванията си в тази насока.

Така че имам наистина страхотна работа... имам възможност да правя някои наистина изумителни неща. Работя в някои от най-екстремните пещерни среди на планетата. Много от тях се опитват да ни убият от момента, когато влезем в тях, но въпреки всичко са абсолютно смайващи и съдържат невероятни биологични чудеса, много, много различни от онези, които имаме на планетата. Отделно от присъщата стойност на биологията, минералогията и гео-микробиологията, с която се занимаваме там, ги използваме също и като макети, за да намерим начини как да търсим живот на други планети. Особено Марс, но също и Европа, малката ледена луна около Юпитер. А вероятно, някой ден, и далеч отвъд самата ни слънчева система.

Изпитвам много страстен интерес към човешкото бъдеще, особено на Луната и Марс, както и другаде в слънчевата система. Мисля, че е време за преход към насочени към слънчевата система цивилизация и вид. А, като издънка от всичко това, се чудя дали можем, и дори дали трябва, да мислим за транспортиране на живот от земен тип на други планети. Особено Марс, като първи пример.

Нещо, за което никога не говоря на научни срещи, е как всъщност стигнах до това състояние и защо върша работата, която върша. Защо нямам нормална работа, смислена работа? Тогава, разбира се, обвинявам Съветския съюз. Защото в средата на 50-те години, когато съм била малко детенце, те имали безочието да пуснат един много примитивен малък сателит, наречен Спутник, който довел западния свят до истерия. И огромно количество пари отишли за финансиране на научни и математически умения за деца. Аз съм продукт на това поколение, като толкова много други мои връстници. Това наистина ни прихвана, запали и би било прекрасно, ако можехме пак да възпроизведем това.

Разбира се, отказът да пораснеш... макар и да въплъщавам възрастен в ежедневния живот, но се справям доста добре в това... а всъщност да запазиш това детинско качество да не те е грижа какво мислят другите хора за това, от което се интересуваш, всъщност е жизненоважно. Следващият елемент е фактът, че съм прилагала ценностно решение и ценностното ми решение е, че присъствието на живот е по-добро от никакъв живот. И затова животът е по-ценен, отколкото липсата на живот. Според мен това държи заедно голяма част от работата към която подхождат хората в тази публика.

Разбира се, силно се интересувам от Марс, в резултат на това, че бях млада студентка, когато "Вайкинг Ландър"-ите се приземиха на Марс. Така нещо, което преди беше мъничък астрономически обект в небето, който се вижда като точка, и го превърна изцяло в пейзаж, щом тази най-първа примитивна снимка се зареди постепенно на екрана точка по точка. А когато стана пейзаж, стана също и дестинация и всъщност промени насоката на живота ми.

След като се дипломирах, работих с моя колега, ментор и приятел - Стив Шнайдер, в Националния център за атмосферни проучвания, работехме по въпроси на глобалната промяна. Писали сме ред неща за ролята на гаянската хипотеза... дали може или не, да се смята Земята за отделна единица в какъвто и да било значим научен смисъл, а после, в резултат на това, работих по екологичните последици от ядрена война.

Чудесни неща и мрачни неща. Но това ме научи да гледам на Земята като планета с поглед отвън, не само като наш дом. А това е чудесно отдалечаване в перспектива, за да се опиташ после да мислиш за начина, по който се държи нашата планета, като планета и с живота, който е на нея. Всичко това ми се струва забележителен момент в историята. Готвим се да започнем процеса на напускане на планетата, от която произхождаме и да излезем в слънчевата система, и отвъд нея.

И така, обратно към Марс. Колко трудно ще бъде да се открие живот на Марс? Е, понякога ни е много трудно да се откриваме взаимно, дори на тази планета. Затова откриването на живот на друга планета не е тривиално занимание и прекарваме много време в опити да мислим за това. Независимо дали смятате, че е вероятно да е успешно или не, някак зависи от това какво мислите за вероятностите да има живот във вселената. Самата аз смятам, че животът е естествен резултат от увеличаващата се усложняемост на материята с времето.

Започва се с Големия взрив и се получава водород, после се получава хелий, после се получават по-сложни неща и се формират планети... а според моя възглед животът е обичаен, планетно базиран феномен. Със сигурност, през последните 15 години видяхме увеличаващ се брой планети извън нашата слънчева система да се потвърждават, а точно миналия месец, преди две седмици, всъщност беше открита една планета от размерния клас на Земята. Това е много вълнуваща новина.

Първото ми дръзко предсказание е, че в тази вселена животът ще е навсякъде. Ще бъде навсякъде, където погледнем... където има планетни системи, които биха могли да го поддържат. И тези планетни системи ще са много обикновени. Ами живот на Марс? Е, ако някой ме беше попитал преди десетина години какви според мен са шансовете на Марс да има живот, вероятно бих казала - един-два процента. И дори това на времето се смяташе за възмутително. Веднъж бях представена подигравателно от един бивш служител от НАСА като единствения човек на планетата, който все още мисли, че на Марс има живот. Разбира се, този служител сега е мъртъв, а аз не съм, така че има известно количество слава в това да надживееш противниците си.

Но нещата се промениха невероятно много през последните десетина години. А причината да се променят е, че сега имаме нова информация. Изумителната мисия "Патфайндър", която отиде през 97-а, и мисиите с MER марсоходи, които са на Марс в момента, докато говорим, както и Марс Експрес на Европейската космическа агенция ни научиха на ред изумителни неща. На тази планета има суб-повърхностен лед. А където има вода, има много висока вероятност за нашия вид живот. Явно там навсякъде има седиментни скали... един от корабите стои посред древно морско дъно, а ето ги тези изумителни структури, наречени боровинки - малки, скалисти сраствания, заети с биологична дейност в лабораторията ми в момента.

И така, при всички тези неща накуп според мен шансовете за живот са далеч по-големи, отколкото изобщо бих смятала. Според мен шансът на Марс да е възникнал живот, някога в миналото му, е вероятно едно към четири или може би дори наполовина. Това е много дръзко изявление. Според мен е така, и смятам, че трябва да отидем да го търсим; според мен е под земята. Така че играта върви, а това е играта, която играем в астробиологията. Как да се опиташ да уловиш извънземен живот? Как планираш да го търсиш? Как да го познаеш, като го откриеш? Защото, ако е голям и очевиден, вече щяхме да сме го открили... вече щеше да ни е ухапал по крака, а не е станало така.

Затова знаем, че вероятно е доста потаен. И, от критична важност, как да го опазим, ако го открием, и да не го замърсяваме? И също така, вероятно дори още по-важно, защото това е единствената планета-дом, която имаме, как да се защитим ние от него, докато го изучаваме? И така, защо може да е труден за откриване? Е, вероятно е микроскопичен, а изучаването на микроскопични неща никога не е лесно, макар че изумителните инструменти, които имаме за това сега, ни позволяват да проучваме нещата в много по-голяма дълбочина, в много по-малки мащаби, отколкото всякога преди. Но вероятно се крие, защото ако си тръгнал да конфискуваш ресурси от своята среда, това те прави апетитен, и други неща може да искат да те изядат, или да те изконсумират. Затова има игра на хищник-плячка, която, по същество, всъщност ще бъде универсална във всеки вид биологична система. Може да е и много, много различен в основните си свойства... своята химия или размера си.

Казваме дребен, но какво значи това? С размер на вирус ли е? Или по-малък? По-голям ли е от най-голямата бактерия? Не знаем. А скоростта на активност, която е нещо, с което се сблъскваме в нашата работа със суб-повърхностни организми, защото те растат много, много малко. Ако взема тампон от зъбите ви и го сложа в лабораторен съд, до четири или пет часа ще трябва да видя растеж. Но организмите, с които работим, от суб-повърхността на земята, много често минават месеци... а в много случаи, години... преди да видим какъвто и да било растеж. Присъщо им е това, че са по-бавна форма на живот.

Но истинският въпрос е, че сме водени от ограничения си опит, а докато не можем да мислим извън кутията на своя череп и това, което знаем, тогава не можем да разпознаем какво да търсим, или как да планираме за него. Гледната точка е всичко, а заради историята, за която току-що ви разказах накратко, съм се научила да мисля за Земята като извънземна планета. А това беше безценно при подхода ни към опитите да изучаваме тези неща.

Това е любимата ми игра на самолети: когато пътуваш със самолет и гледаш през прозореца, виждаш хоризонта. Винаги обръщам глава настрани, и тази проста промяна ме кара да премина от това да виждам тази планета като дом към това да я виждам като планета. Много прост номер, и винаги успявам да го правя, когато седя до прозореца. Това прилагаме и в нашата работа. Това показва една от най-екстремните пещери, в които работим. Това е Куева де Вила Луз в Табаско, в Мексико, а тази пещера е наситена със сярна киселина. Има огромни количества водороден сулфид, влизащ в тази пещера от вулканични източници и от разпадането на евапорит... минерали под карбонатите, в които е формирана тази пещера... и това е напълно враждебна среда за нас. Трябва да влизаме с предпазни костюми и дихателна апаратура, а 30 части на милион H2S те убиват. Това редовно са няколкостотин части на милион. Така че е много рискована среда, има и СО, и много други газове. Тези екстремни физични и химични параметри правят биологията, която расте на тези места, много специална. Защото, противно на това, което може да мислите, там не е лишено от живот.

Това е една от най-богатите пещери, които сме откривали на планетата, където и да било. Кипи от живот. Крайностите на Земята са интересни по свой собствен начин, но една от причините да се интересуваме от тях е, че те всъщност представляват средните условия, които може да се очакват на други планети. Това е част от способността, която имаме да се опитваме да разширим въображението си, що се отнася до това какво може да открием в бъдещето. В тази пещера има толкова много живот, и дори не мога да започна да го описвам пред вас.

Но един от най-прочутите обекти, излезли оттук, са това, което наричаме снотити, по очевидни причини. Прилича на това, което излиза от носа на двегодишното ви дете, когато е настинало. И това се прави от бактерии, които всъщност произвеждат повече сярна киселина и живеят при киселинност около нулата. Това нещо прилича на киселина за батерии. И все пак, всичко в тази пещера се е адаптирало към него. Всъщност, налична е толкова много енергия за биология в тази пещера, че има огромен брой пещерни риби. А местните индианци зоки го събират по два пъти годишно, като част от честванията си за великденската седмица и Светата седмица.

Това е много необичайно за пещери. В някои от другите изумителни пещери, в които работим... това е пещерата Лечугила в Ню Мексико близо до Карлсбад - една от най-прочутите пещери на света. Представлява 115 мили картографиран проход, първична е, няма естествен отвор и е гигантска биологична, гео-микробиологична лаборатория. В тази пещера огромни зони са покрити с червеникав материал, който виждате тук, както и с огромни кристали селенит, които виждате висящи надолу. Това е произведено по биологичен път. Това е продуктът от разлагане на основата, през която организмите зи проправят път чрез дъвкане. Те вземат желязо и манганови минерали от основата и ги оксидират. При това всеки път получават мъничък пакет енергия. А този мъничък пакет енергия после използват, за да вървят жизнените им процеси. Интересното е, че правят това и с уран, и хром и различни други токсични метали.

И така, очевидният път за био-ремедиация идва от такива организми. Сега внасяме тези организми в лабораторията; виждате някои от тях да растат в лабораторни условия и ги караме да възпроизвеждат точните биоминерали, които откриваме по стените в тези пещери. Това са сигналите, които оставят в скалната документация. Дори в базалтови повърхности в пещери - кухини от лава, които са страничен продукт от вулканична дейност, откриваме тези стени напълно покрити, в много случаи, от красиви, лъскави сребърни стени, или лъскаво розови, лъскаво червени или лъскаво златни. Това са минерални отлагания, направени също от бактерии. Виждате на тези централни изображения тук, сканирани електронни микрографии на някои от тези... това са градини на тези бактерии.

Едно от интересните неща за тях е, че те са от групите бактерии актиномицети и стрептомицети, откъдето вземаме повечето от антибиотиците си. Суб-повърхността на Земята съдържа огромно биоразнообразие. А тези организми, тъй като са съвсем отделени от повърхността, създават огромна поредица непознати досега съединения. Потенциалът за експлоатация на това за целите на фармацевтиката и химическата индустрия е напълно неначенат, но вероятно надхвърля повечето от остатъка от биоразнообразието на планетата.

И така, пещери от лава-кухини... току-що ви разказах за организми, които живеят тук, на тази планета. Знаем, че на Марс и на Луната има тонове от тези структури. Виждаме ги. Отляво виждате образование от лава кухина при скорошно изригване - вулканът Етна в Сицилия - това е начинът, по който се формират тези тръби. А когато станат кухи, стават жизнена среда за организми. Те са по цялата планета Марс, сега се занимаваме с каталогизацията им. Има много интересни пещерни недвижими имоти на Марс, поне от този тип.

За да достигнем до тези суб-повърхностни среди, от които се интересуваме, сме силно заинтересовани от разработка на инструментите за това. Знаете ли, не е лесно да се влезе в тези пещери. Трябва пълзене, катерене, работа с въжета, техническа работа с въжета и много други сложни човешки движения за достъп до тях. Сблъскваме се с проблема - как да стане това роботично? А защо искаме да го правим роботично? Ами, искаме да изпращаме роботични мисии до Марс далеч преди човешките мисии.

И, второ, връщайки се към по-ранното, което изтъкнах за ценността на живота, който може да открием на Марс, не искаме да го замърсяваме. А един от най-добрите начини да се проучва нещо, без да се замърсява, е да има посредник. В този случай си представяме роботични устройства-посредници, които наистина могат да вършат част от тази предварителна работа вместо нас, да защитават всеки потенциален живот, който открием. Сега няма да навлизам във всички тези проекти, но се занимаваме с пет-шест проекта за роботни разработки в сътрудничество с ред различни групи. Искам да говоря специално за редицата, която виждате отгоре.

Това са скачащи микроботни рояци. Работя по това с Роботичната лаборатория "Поле и пространство" и моя приятел Стив Дубовски в МТИ и ни хрумна идеята да направим малки, подобни на бобени зрънца роботи, изстрелвани от изкуствен мускул, един от специалитетите на лабораторията Дубовски... са EPAM, или изкуствените мускули. Те им позволяват да скачат. Поведението им е роячно, при което се свързват един с друг, моделирано по подобие на роячното поведение на насекомите, и могат да се правят многобройни. И така, могат да се изпратят хиляда от тях, както виждате на снимката горе вляво, хиляда от тях могат да се съберат в нишата за полезен товар, използвана за един от настоящите марсоходи MER. И те... може да се изгубят много от тях. Ако изпратиш хиляда такива, вероятно може да се отървеш от 90 процента от тях, и все пак да проведеш мисията. А това позволява гъвкавост да навлизаш на много труден терен и да си проправяш път натам, накъдето искаш да отидеш.

За да приключа, искам да поговоря две секунди за пещери и за човешката експанзия отвъд Земята като естествен резултат от нашата работа в пещерите. Хрумна ни преди години, че пещерите имат много свойства, използвани от хората и от други организми като жизнена среда в миналото. Вероятно е време да започнем да ги изследваме, в контекста на бъдещи изследвания на Марс и Луната.

Току-що завършихме фаза ІІ от проучване на НАСА за напреднали концепции, разглеждащо несъкратимия набор от технологии, които ще са нужни, за да могат хората наистина да населяват пещерите от лава на Луната или Марс. Оказва се, че списъкът е доста прост и кратък, а сме тръгнали в относително примитивна технологична насока. Говорим за неща като надуваеми втулки, които могат да се приспособят към сложната топологична форма на вътрешността на пещера, прикрепени на място с пяна въздушни тапи за справяне с тази сложна топология, различни начини за получаване на дихателни газове от материали, присъщи за тези тела. А бъдещето ни принадлежи, за да използвам тези пещери от лава на Марс. сега сме в пещерите, занимаваме се с наука и отмора, но според мен в бъдещето ще ги използваме за жизнена среда и наука за тези други тела.

Моят възглед за настоящия статут на потенциалния живот на Марс е, че вероятно го е имало на планетата, може би един от два шанса. Въпросът за това дали има живот на Марс, свързан с живота на Земята, сега е много мъгляв, защото вече знаем, от метеорити от Марс, стигнали до Земята, че има материал, който може да се разменя между тези две планети.

Разбира се, един от парещите въпроси е, ако отидем там и открием живот в суб-повърхността, както напълно очаквам да се случи, дали това е второзараждане на живот? Дали животът е започнал тук и бил ли е транспортиран там? Дали е започнал там и е транспортиран дотук? Това ще бъде смайваща загадка, докато навлизаме в следващата половина на века и се надявам да има още и още мисии до Марс за отговор на тези въпроси. Благодаря.