Sætte etikken i planetarisk beskyttelse

I de kommende årtier, mens vi forbereder os på en mere dybtgående søgen efter liv på Mars, samt besøg på potentielt beboelige havmåner i det ydre solsystem, Skulle videnskabsmænd begynde at adressere de etiske bekymringer ved et uheld at kontaminere disse verdener med jordiske mikrober, såvel som de videnskabelige implikationer? Det er spørgsmålet stillet af en trio af videnskabsmænd, der argumenterer for en rystelse i, hvordan vi tænker om planetarisk beskyttelse.

Hvis der er liv på Mars, eller i Europas eller Enceladus farvande, så risikerer vi at forurene det med terrestriske mikrober, før vi overhovedet kan få chancen for at opdage det liv. Trods vores bedste indsats, ingen mission går fuldstændig sterilt ud i rummet, men der er krav:traktaten om det ydre rum, som blev underskrevet af alle rumfarende nationer i 1967, fastlægger, at der skal gøres alt for at beskytte andre verdener mod forurening. Komitéen for Rumforskning (COSPAR) har retningslinjer, der siger, at enhver mission designet til at lede efter liv på andre verdener ikke må have en større sandsynlighed end 1-i-10, 000, at en enkelt mikrobe båret om bord vil forurene potentielle udenjordiske levesteder.

Kravet er dikteret af behovet for at sikre den videnskabelige integritet af opdagelsen af ​​liv. Hvordan kan vi være sikre på, at vi har fundet liv hjemmehørende i en anden verden, hvis vi allerede har forurenet det med jordiske mikrober? Der er, imidlertid, et andet aspekt af planetarisk beskyttelse, der har tendens til at blive overset, hvilket er, at den potentielle ændring af fremmede biosfærer i lyset af invasive terrestriske mikrober også er et etisk spørgsmål.

I øjeblikket, den eneste potentielt livbærende verden, der kunne være blevet forurenet af mikrober, der blaffer på et rumfartøj, er Mars. I 2012 forskere katalogiserede 298 stammer af ekstreme bakterier, der var i stand til at overleve steriliseringsprocessen i European Space Agency's renrum, og det forventes, at der er sovende terrestriske mikrober på Mars i dag, selvom der ikke er mistanke om, at der endnu har fundet nogen aktiv forurening sted.

Imidlertid, det kunne ændre sig, hvis mennesker lander der, eller hvis vi sender rumfartøjer for at vove os ind i oceanerne af de iskolde måner i det ydre solsystem.

Derfor, det er tid til at genåbne debatten om risikoen for 'fremadrettet kontaminering' og dens etiske implikationer, siger Brent Sherwood og Adrian Ponce fra Jet Propulsion Laboratory (JPL), og Michael Waltemathe fra Ruhr-Universität Bochum i Tyskland.

"Det, der motiverede os, var det, jeg kalder stamtavlen og herkomsten af ​​1-i-10, 000 tal, " siger Sherwood, hvem er Program Manager for Solar System science mission formulering hos JPL. "Med stamtavle mener jeg, hvor kom det fra, og med herkomst mener jeg, hvordan er det blevet sammensat, siden det blev skrevet ned? Mine medforfattere og jeg finder det utilfredsstillende, dels fordi moderne biologi er et bevægeligt mål, og også delvist fordi vi nu går ind i en æra, hvor vi vil udforske andre verdener med enorme mængder vand."

Forebyggelse af fremadrettet kontaminering

Det nuværende krav om fremadrettet forurening har en lang historie. Dens historie går tilbage til 1963, da JPL's Leonard Jaffe første gang præsenterede tallet i en undersøgelse, der var baseret på to begrundelser. Den første var sandsynligheden for, at tre fjerdedele af alle livsopdagende missioner til Mars ikke ville returnere nyttige data (dette var tilbage i 1960'erne, da rumflyvning var ny, og missionsfejl var almindelige), og det andet var, at chancen for at forurene Mars med robot-rumfartøjer er meget mindre, end hvis mennesker landede på den røde planet.

Efterfølgende undersøgelser kategoriserede missioner efter type (er de landere eller rovere, og er de designet til at opdage liv?) såvel som af en missions mål (skal rumfartøjet til en muligvis livbærende verden som Mars eller Europa, eller en død verden som Merkur?). Disse efterfølgende undersøgelser konkluderer typisk stadig, at en sandsynlighed på 1-i-10, 000 er det mest rimelige krav. Men jo mere vi lærer om potentialet for liv ikke kun på Mars, men også havmånerne i det ydre solsystem, og jo mere vi opdager om ekstremofile overlevelsesevner og mikrobielle afhængigheder – hvor førstnævnte argumenterer for et strengere krav og sidstnævnte for et mere lemfældigt krav, siger Sherwood - jo mere disse undersøgelser ser forældede ud.

Det er ikke kun faren ved at forpurre vores egne livsdetektionseksperimenter, der bekymrer Sherwood og hans kolleger. Ved talrige konferencer, og nu i et papir offentliggjort i tidsskriftet Space Policy, Sherwood og hans kolleger rejser spørgsmålet om etik.

"Måske er der liv derude, men kan vi lære om det uden at skade det, og er det op til os at beskytte det? Hvilke forpligtelser er vi underlagt?" spørger Sherwood. "Hele historien om diskussionen om kravet om fremadrettet forurening er kun blevet motiveret af at beskytte vores evne til at udføre videnskab i fremtiden. Det, der mangler, er en diskussion om at beskytte biosfæren i en anden verden, fordi det måske ikke er vores, der skal rod, hvilket er det etiske argument."

Risikovurdering

I deres papir, forskerne nævner to eksempler, hvor videnskabelige bestræbelser med samfundsmæssige og etiske konsekvenser fik foretaget risikovurderinger og en beslutning om, hvorvidt de skulle fortsætte. Den første var den videnskabelige debat om testen af ​​den første termonukleare bombe i 1952. En bekymring på det tidspunkt var, at eksplosionen kunne antænde en kædereaktion i vores atmosfære, forbrænding af det og alt liv på planeten. På grund af den klassificerede karakter af udvikling af atomvåben, disse overvejelser fandt sted i hemmelighed, og beslutningen blev aldrig lagt i den bredere verdens hænder.

Det andet eksempel er tænding af to kraftige partikelacceleratorer, den relativistiske Heavy Ion Collider i USA og den Large Hadron Collider på grænsen mellem Frankrig og Schweiz. I begge tilfælde blev det af nogle opfattet, at der kunne være en lille risiko for, at partikelkollisionerne kunne producere et sort hul, der kunne sluge Jorden. Aktivister tog i sidste ende de styrende organer for partikelacceleratorerne for retten for at forsøge at forhindre tænding af partikelacceleratorerne.

I hvert tilfælde, løsningen blev besluttet ved hjælp af midler, som Sherwood gerne ville undgå – i hemmelighed eller ved en domstol. Der er en sag for at argumentere for, at videnskabelige dilemmaer med etiske implikationer bør være åbne for hele verden til debat, ligesom hvordan diskussioner om brugen af ​​genetisk modificerede fødevarer eller kunstig intelligens er blevet placeret på den globale scene. Desuden, Sherwood og hans medforfattere opfordrer ikke kun videnskabsmænd, men også offentlige og ikke-tekniske eksperter, at diskutere risiciene ved at forurene en anden verden med terrestriske mikrober og bestemme, hvad en acceptabel måde at håndtere disse risici på ville være.

"Debatten skal omfatte folk, der ikke er tekniske, det skal være åbent, og det skal være i gang, fordi der ikke er noget som et endeligt svar på noget af dette, " siger Sherwood. Med det, Sherwood henviser til, hvordan vores forståelse af biologi, og astrobiologien vokser så hurtigt, at den begynder at overskride udviklingen af ​​vores planetariske beskyttelsespolitikker. I betragtning af hvor lang tid det tager at foreslå, planlægge og igangsætte en planetarisk mission, det astrobiologiske sand kunne meget vel have flyttet sig i løbet af det årti eller deromkring mellem planlægning og bygning af et rumfartøj, og lancere og udføre sin mission.

"En del af vores motivation er frygten - det er et stærkt ord, undskyld – at det ville være mere smertefuldt og dyrere at have denne samtale nedstrøms end at have den opstrøms, " fortæller Sherwood til Astrobiology Magazine. "Fordi disse er flere årtiers bestræbelser inden for planetarisk videnskab, de mennesker, der træffer de politiske beslutninger i dag, vil ikke engang være til stede, når missionerne finder sted, men de mennesker, der vil arve de samfundsmæssige konsekvenser, og hvis samvittighed det vil veje, hvis vi snubler eller laver en fejl, er ikke engang ved bordet endnu. Hvem taler for dem?"

Meddelelse

En nylig rapport om planetariske beskyttelsesprotokoller fra National Academies of Science, Engineering and Medicine viede blot nogle få afsnit til diskussionen af ​​de etiske implikationer. I rapporten, Forfatterkomiteen anerkender, at planetarisk beskyttelse og de deraf følgende etiske spørgsmål hænger sammen, og at deres komplekse karakter ville kræve nye politikker. Rapporten siger også, imidlertid, 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. Ultimativt, 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. I USA, 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. "Så, 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."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra NASAs Astrobiology Magazine. Udforsk Jorden og videre på www.astrobio.net.