De geschiedenis zal opmerken dat het bestaan van vloeibaar water op Mars werd ontdekt door een 20-jarige student aan de Universiteit van Arizona die in een metalband speelde en in een planetair wetenschappelijk laboratorium werkte. Bij het vergelijken van satellietbeelden van dezelfde krater op Mars, gemaakt op verschillende tijdstippen, zag hij donkere strepen die langer werden in de zomer en korter in de winter. Ze leken als vloeistof de hellingen van de krater af te rennen.
Het kostte NASA enkele jaren om aanvullende informatie te verzamelen nadat de student zijn bevindingen had gerapporteerd, maar in september 2015 organiseerde het bureau een grote persconferentie. Het communiceerde wat de student suggereerde onmiddellijk nadat hij zijn ontdekking had gedaan: er is water in deze krater.
In de jaren zeventig vertelden NASA-wetenschappers iedereen dat de Rode Planeet een droge, verlaten en levenloze plek was. Oh. Nu droomde een nieuwe generatie NASA-wetenschappers, staande op het podium in Washington, openlijk over het belang van de nieuwe ontdekking voor de mogelijkheid om leven op Mars te vinden. "Op aarde, waar je ook kijkt, is er vloeibaar water", zegt Jim Green, directeur planetaire wetenschap bij NASA. "We ontmoeten het leven." Op Mars wordt water niet beperkt door de helling van één krater. Nadat ze zich precies realiseerden waarnaar ze moesten zoeken, vonden wetenschappers veel van dezelfde donkere strepen op andere plaatsen. NASA's Curiosity-rover is binnen het bereik van deze donkere strepen. 'We kunnen deze plek bezoeken,' zei Green. Deze verklaring werd gepubliceerd door de media over de hele wereld. Het leidde ook tot een reeks veranderingen binnen het bureau.
Ongeveer een maand na deze persconferentie zat NASA-beheerder Cassie Conley in haar kantoor voor een computerscherm en staarde naar een grof gemaakte website genaamd UFO Sightings Daily. Iemand van de deelnemers aan de astrobiologische conferentie vertelde haar dat daar een zeer interessante foto was gepubliceerd.
De site is gemaakt door een amateuronderzoeker in een stijl die heel gebruikelijk is voor fans van UFO-complottheorieën. Er waren gepubliceerde foto's waarop zogenaamd kleine vrouwelijke aliens, kleine stercruisers en buitenaardse eekhoorns waren vastgelegd. Conley was op zoek naar een foto die de rover daadwerkelijk had gemaakt, en de maker van de site plaatste deze met bijbehorende tekst. Een UFO-fan merkte enkele rotsen op op deze foto en noemde ze het bewijs van intelligent leven op Mars. Volgens hem stellen deze stapels stenen een "gebouw met een doorgang" voor. Volkomen onzin. Maar er was ook een strook op de foto die zich uitstrekte vanaf een spleet tussen twee rotsen. De auteur van de site schreef dat het water is. En het voelde echt als water.
De dichtstbijzijnde van dergelijke stroken, die destijds bij NASA bekend waren, bevonden zich meer dan drie kilometer van de rover, op de steile hellingen van Mount Sharpe. Maar deze strip bevond zich een paar meter van het apparaat. De foto toonde de sporen van zijn wielen in de directe omgeving van haar. Conley nam de telefoon op.
Ze moest dringend met het Curiosity-team spreken.
Dit zijn geweldige tijden voor iedereen die ervan droomt naar Mars te vliegen. In de komende vijf jaar zijn de ruimteagentschappen van de wereld van plan vijf missies naar de Rode Planeet te sturen, waardoor het aantal werkende robots en landingsmodules op het oppervlak van Mars zal verdubbelen. Eind april kondigde SpaceX het voornemen aan om de Red Dragon-capsule naar Mars te sturen, die het bedrijf in de toekomst al in 2018 wil gebruiken voor een bemande vlucht naar Mars. Tussen de sterrenkracht van Elon Musk en Andy Weirs verfilming van The Martian is de ruimte teruggekeerd naar de Amerikaanse popcultuur. Het idee van de mogelijkheid Mars opnieuw te koloniseren werd gerespecteerd, alsof het lang niet zo ongelooflijk was als de gunstige houding ten opzichte van het marxisme.
Promotie video:
Er is echter een probleem. Mars is misschien al bewoonbaar. Marsbewoners kunnen er van leven, zij het erg klein. En dat baart Cassie Conley zorgen.
Conley's taak bij NASA is om te voorkomen dat we het verpesten als we voor het eerst buitenaardse wezens ontmoeten, hoe klein ze ook zijn. Haar officiële functie heet de Planetary Security Officer van de Verenigde Staten. Het is haar taak om het komen en gaan van de kleinste aardbewoners, dat wil zeggen micro-organismen, te volgen. Het blijkt dat ze erg handig zijn om als hazen op ruimteschepen te rijden. NASA's groeiende en steeds geavanceerdere robotvloot ploegt de ruimte en stuurt verbazingwekkende vondsten naar de aarde, waaronder water op Mars, geisers op Enceladus, de maan van Saturnus en ziedende zeeën onder het ijskoude oppervlak van Europa. Conley besteedt ondertussen 14 uur per dag aan het proberen te voorkomen dat deze robots hemellichamen infecteren met aardse microben. Hoe waarschijnlijker het is om op de bestemming in leven te blijven,hoe strenger het wordt.
Conley's kleine afdeling, NASA's Planetary Defense Office (motto: All Planets, All Seasons), dateert uit de Koude Oorlog, toen de USSR en de VS een overeenkomst tekenden om ruimtevervuiling te voorkomen. Een van de redenen voor het bestaan van deze afdeling is puur wetenschappelijk. Als er buitenaards leven bestaat, zullen wetenschappers willen zien hoe het tot stand kwam en evolueerde, dat wil zeggen, kijken naar wat planetaire wetenschapper Chris McKay 'de tweede geboorte' noemt. Om misleidende conclusies te voorkomen, moeten mensen proberen de ruimte niet met hun bacteriën te vervuilen.
Een andere, minder formele reden voor het bestaan van de afdeling is het milieu. Je zou het zelfs antikoloniaal kunnen noemen. In wezen probeert de afdeling van Conley te voorkomen dat aardbewoners de marsmannetjes aandoen wat de Europeanen de Noord-Amerikaanse inboorlingen met pokken hebben aangedaan. Omdat de geschiedenis van Mars niet zo'n turbulent leven heeft gehad als in de geschiedenis van de aarde, zullen bacteriën die daar als verstekelingen zijn gekomen, voldoende grondstoffen vinden om het te verslinden. Als ze bijvoorbeeld in het water komen, zoek dan een nis om te overleven en beginnen zich voort te planten. “De hele planeet zal een maaltijd voor hen zijn. Ze zullen Mars eten”, zegt ze. Conley zegt dat je in ieder geval moet uitzoeken of er leven op Mars bestaat voordat je buitenaardse wezens binnenbrengt die het zullen vernietigen.
De derde reden voor de afdeling Conley lijkt misschien apocalyptisch. In de jaren zestig, aan het begin van het ruimtetijdperk, maakte de publieke verbeelding zich grote zorgen over de mogelijkheid van interplanetaire besmetting. In 1969 publiceerde Michael Crichton de Andromeda Strain-roman, gebaseerd op de dood van een stad in Arizona als gevolg van de introductie van buitenaardse bacteriën die vanaf een satelliet naar de aarde kwamen. Twee maanden later vond de triomfantelijke terugkeer plaats van de Apollo 11-bemanning die op de maan landde. De astronauten werden opgehaald van hun landingsplaats in de oceaan en naar een hermetisch afgesloten NASA-faciliteit in Houston vervoerd. Daar werden ze in een isolatieafdeling geplaatst, gepord, geïnjecteerd en gedurende twee weken met bleekmiddel gewassen. Pas daarna werden ze triomfantelijk onthaald. Er is een onschatbare foto die vastlegtHoe president Richard Nixon met astronauten spreekt via een microfoon, terwijl ze zich in een afgesloten Airstream-trailer bevinden. In die dagen was planetaire bescherming een prioriteit voor ons en betekende het onze planeet beschermen tegen een potentieel gevaarlijke buitenaardse levensvorm.
Apollo 11-missie
Deze angsten werden geleidelijk weggenomen toen bleek dat er geen leven op de maan was, en de Viking-rovers in de jaren zeventig toonden aan dat Mars een woestijnplaneet is. Maar die conclusies bleken niet te kloppen, dus wie weet?
Kortom, na het bezoeken van de UFO Sightings Daily-website, heeft Conley het Curiosity rover-team niet gebeld om hen te vragen de rover naar het water te wijzen. Integendeel, ze vroeg hen om het apparaat uit de buurt van water te houden.
Conley is een hele kleine vrouw, mager, haar lengte is amper 155 centimeter. Toen we elkaar ontmoetten in NASA's Goddard Space Flight Center in de buitenwijken van Maryland, was ze verdwaald in haar zware jas. Maar ze lijkt een van nature geboren planetaire beschermer te zijn. Haar vader was een wiskundige en werkte voor NASA. Haar moeder was bioloog en bestudeerde de genetica van fruitvliegjes. Het huisdier, de hamster, heette J. B. S. Haldane, ter ere van de 20e-eeuwse Britse geneticus John Byrd Sanders Haldane. Zijn opvattingen over de oorsprong van het leven inspireerden het idee van planetaire bescherming.
Conley begon bij NASA te werken als onderzoeksbioloog. Ze specialiseerde zich in experimenten met nematoden of rondwormen, kleine organismen. Het waren proefdieren voor haar. In januari 2003 stuurde ze een van haar experimenten aan boord van de spaceshuttle Columbia. Het experiment was om te laten zien hoe een langdurig verblijf in gewichtloosheid de ontwikkeling van spieren en het metabolisme van nematoden zou beïnvloeden. Mensen zullen tijdens een vlucht naar Mars worden blootgesteld aan hetzelfde effect van gewichtloosheid.
Maar in februari 2003 viel de spaceshuttle Columbia uit elkaar op een hoogte van 70 kilometer met een snelheid van 22 keer de geluidssnelheid. Zeven kosmonauten werden gedood.
Voor Conley volgde nog een crash. Twee en een halve maand later reed ze met twee vrienden in een auto over de weg naar Californië. Een andere auto kwam ermee in botsing. Als gevolg van het ongeval stierf een van haar vrienden en de tweede werd gehandicapt. Conley herstelde van drie dagen bewusteloosheid. Ze had vijf gebroken wervels, ze zat op een morfine-infuus. De verpleegster bracht haar een telefoon. Het telefoontje was van The New York Times. De verslaggever zei: "Uw wormen hebben de ramp overleefd."
Het wrak van de spaceshuttle lag honderden kilometers verspreid over Texas en Louisiana. De arbeiders hebben veel tijd besteed aan het samenstellen en ze vonden vijf kleine aluminium bakjes. Conley's wormen waren binnen, en de meesten van hen leefden, al waren ze maar in winterslaap omdat ze zonder voedsel waren.
Deze twee rampen hebben Conley laten zien hoe levensvatbaar de eenvoudigste organismen kunnen zijn. Het leven lijkt mensen kwetsbaar, omdat mensen alleen onder bepaalde voorwaarden kunnen bestaan. Zonder water, voedsel en lucht gaan we dood. Hitte en kou doden ons. Als ons schip ontploft op een hoogte van 70 kilometer of als gevolg van een botsing van onze auto's, komen wij om het leven. Het is buitengewoon moeilijk en kostbaar om een klein aantal mensen in leven te houden terwijl ze de ruimte in vliegen. Complexe levensvormen zijn zeldzaam en kwetsbaar. De meeste levensvormen zijn eenvoudig, wijdverbreid en ongelooflijk vasthoudend.
Het elimineren van microben die per ongeluk in een ruimteschip terecht kunnen komen, is een zeer moeilijke en kostbare taak. Maar dat was wat Conley's primaire focus werd toen ze in 2006 het Office of Planetary Defense overnam. Dag na dag berekent ze wat de kans is dat een bepaald apparaat een buitenaardse levensvorm zal tegenkomen (zeer kleine kans op een ruimtelichaam zonder water, maar hoger in het geval van een apparaat dat Europa nadert) en denkt na over een reeks maatregelen voor vertering, sterilisatie en schrapen met als doel vernietiging van agressieve terrestrische organismen. Telkens wanneer wetenschappers een nieuwe ontdekking doen over de condities van Mars of over extremofiele organismen op aarde, past Conley talloze planetaire verdedigingsprocedures aan.
Zonsondergang op Mars
Omdat het onmogelijk is om absoluut alle micro-organismen op de rover te vernietigen, bepalen zelfs de meest stringente zuiveringsprocedures alleen kansen en verhoudingen. Het meeste dat Conley kan doen, is ervoor zorgen dat er niet meer dan één microbe per 0,03 vierkante meter ruimtevaartuigoppervlak is. Deze norm is vastgesteld voor de Viking-missie in 1976. Dergelijk werk vereist de bereidheid van een wetenschapper om te geloven in de vreemde mogelijkheid en statistische discipline van een Las Vegas-criticus.
Om erachter te komen hoe alle micro-organismen worden vernietigd, ging ik naar het Goddard Space Flight Center. Daar was ik van top tot teen gekleed in een speciaal pak. Ik bevond me in een sneeuwwitte kamer, stralend van reinheid. Alleen al om de kamer binnen te gaan, werd ik in vele lagen kleding gewikkeld, inclusief handschoenen, schoenen en kappen, ontworpen om contact met besmette oppervlakken te voorkomen.
Binnen brengt een man, gekleed in zijn eigen pak, meerdere uren per dag door met het samenstellen van een massaspectrometer die in 2020 naar de Rode Planeet zal vliegen op de ExoMars-rover van het European Space Agency. Een speciaal apparaat blaast constant lucht en microdeeltjes van het werkoppervlak. Boven, aan het plafond, bevindt zich een apparaat dat ultraviolet licht uitzendt om ziektekiemen te doden. Elke dag reinigt een technicus de kamer met een mengsel van isopropylalcohol en verdund waterstofperoxide (om ziektekiemen te doden die resistent zijn geworden tegen de een of de ander). Vervolgens neemt NASA-microbioloog Erin Lalime een monster van de microcultuur om het besmettingsniveau te bepalen. De samengestelde massaspectrometer wordt 60 uur gekookt op 110 graden. Daarna vliegt hij de ruimte in. Maar sommige micro-organismen zullen nog steeds overleven.
Om me te helpen begrijpen hoe dit mogelijk is, beschrijft Lelime hoe bundels DNA in bacteriesporen, wanneer ze aan extreme omstandigheden worden blootgesteld, zich opkrullen tot een bal omgeven door een dichte schil van eiwitten. Op dit punt is de sporen bijna volledig verstoken van energie en water. "In metabolische zin is ze bijna dood," zei Lelime. Slaapsporen kunnen na duizenden jaren in een luchtloze ruimte tot leven komen. Voor hen is de wrede, luchtloze ruimte - de uitdrukking die Conley vaak zegt - slechts een zondagse wandeling.
Conley's werk is behoorlijk eenzaam van aard. Ze is microbioloog bij een bureau waar voornamelijk natuurkundigen en ingenieurs werken. Ze is een vrouw in een mannenorganisatie en een sheriff (iemand heeft zelfs een grapje voor haar gemaakt), een hoofd kleiner dan al haar collega's. Ooit maakte haar werk haar impopulair. Voor de meeste ingenieurs, geologen en Mars-enthousiastelingen is het hele planetaire verdedigingsproject een systeem van onbetaalbaar dure voorzorgsmaatregelen in het hoogst onwaarschijnlijke geval (luister naar enkele critici, Conley is voor NASA wat de smarme EPA Walter Peck is om geestenjagers).
Maar dat houdt Conley niet tegen. Volgens haar zit de geschiedenis vol met voorbeelden waarbij menselijke onzorgvuldigheid leidde tot ernstige gevolgen voor het milieu, en niet vanwege kwaadwillige acties, maar als gevolg van beperkt denken en het onvermogen om het duistere onbekende voor te stellen. We dachten niet dat delen van Midden-Amerika honderden jaren verlaten zouden zijn door malaria. We dachten niet dat het zuidelijke deel van de Verenigde Staten bedekt zou zijn met kudzu (kudzu-lobben, een geslacht van kruiden, de Amerikaanse regering moedigde de teelt ervan in de jaren vijftig aan, maar tegenwoordig wordt kudzu als een onkruid beschouwd). Ik heb er nooit over nagedacht of nematoden een ruimteschipcrash zouden kunnen overleven. Toen gebeurde die ramp, 'zei Conley.
De Curiosity-rover gaat naar Mount Sharpe
De Curiosity-rover had niet bovenaan Conley's lijst met redenen tot bezorgdheid moeten staan. NASA stuurde de rover specifiek naar Gale Crater, een van de minst waarschijnlijke plaatsen voor leven, aangezien de primaire missie van de missie geologische verkenning was. Conley hielp zelf bij het kiezen van de landingsplaats. Om deze reden onderging de rover een ontspannen reinigingsprocedure tegen micro-organismen. In zijn geval stond de norm toe 300 organismen per vierkante meter achter te laten.
Nu, rijdend in het gebied van de waarschijnlijke ophoping van vocht in Gale Crater, kan Curiosity tienduizenden hardnekkige aardmicroben vervoeren die de lancering en vele maanden van de vlucht in de harde, luchtloze ruimte hebben overleefd. Ze hebben alleen de juiste combinatie van water, warmte en voedsel nodig om weer tot leven te komen en zich voort te planten.
In een vergadering na de oproep stelde de hoofdwetenschapper van de rover, Ashwin Vasavada, de nieuw ontdekte donkere strepen in het UFO Sightings Daily-beeld als water in twijfel. Zijn onderzoek suggereerde dat de omstandigheden in Gale Crater soms leiden tot de vorming van zeer zout water aan de oppervlakte. Maar de strepen op de foto waren hoogstwaarschijnlijk microscopisch kleine lawines. Conley was echter niet blij met de "meest waarschijnlijke" waarschijnlijkheid. Vasavada was het daarmee eens. Later verduidelijkte hij dat we er niet zeker van kunnen zijn dat we de omgevingscondities op die plek volledig begrijpen. Ze waren het erover eens dat het rover-team alle nieuwe foto's nauwkeurig zal bekijken op zoek naar sporen van water, en dan pas beslissen over de verdere voortgang.
Volgens Vasavada kwam hij er nog lichtjes vanaf. "Het team voor de volgende missie heeft al ernstige problemen met het Department of Planetary Defense", zei hij.
Hij verwees naar de Mars 2020-missie om nog een robotrover naar de Rode Planeet te brengen. In feite is dit apparaat geassembleerd, ook van onderdelen die zijn achtergelaten na de montage van Curiosity. Dit apparaat is ontworpen om te zoeken naar sporen van microbiologisch leven op Mars. Bovendien zal hij proberen bodemmonsters te nemen die door een ander ruimtevaartuig naar de aarde kunnen worden gebracht. Het project werd uitgevoerd door het Jet Propulsion Research Laboratory in Pasadena, Californië. Het projectpersoneel weigerde commentaar op mij te geven, maar andere bronnen zeiden dat ze een wanhopig geschil hadden met de planetaire defensie-afdeling over de landingsplaats en de procedure voor het steriliseren van de rover voordat deze naar Mars werd gestuurd. Omdat een aanzienlijk deel van de apparatuur is gemaakt vóór de ontdekking van water, is deze niet bestand tegen de rigoureuze verwerkingsprocedure,waar Conley op aandringt. Nu het startvenster van de missie in 2020 snel nadert, loopt het project achter op het goedkeuringsschema voor sterilisatie.
"Er is een enorme strijd gaande bij NASA", vertelde Weir, de auteur van The Martian, die een aantal medewerkers van het ruimteagentschap had ontmoet. Volgens hem: “De planetaire beschermingsprocedure is een zware last geworden voor de ontwikkeling van deze sondes. Het maakte het werk in alle opzichten aanzienlijk ingewikkelder."
In 2013 publiceerden twee astrobiologen een paper in Nature Geoscience waarin ze stelden dat alle planetaire verdedigingen kunnen worden opgeheven als het om Mars gaat. "Als terrestrische micro-organismen in staat zijn om op Mars te leven, dan leven ze daar al", schreven ze, erop wijzend dat meteorieten lang geleden aardse microben naar de Rode Planeet moeten hebben gebracht. En als micro-organismen van de aarde niet kunnen overleven op Mars, hoeft u zich nergens zorgen over te maken.
Conley heeft een antwoord op deze overweging. Zelfs als Marsorganismen een gemeenschappelijke oorsprong hebben met aardse organismen, hebben enkele duizenden jaren van afzonderlijke evolutie ze waarschijnlijk volledig vreemd voor ons gemaakt. Maar het beste argument voor planetaire bescherming is een herinnering aan de veranderingen die ons begrip van Mars in een paar jaar tijd heeft ondergaan. Nieuwsgierigheid bracht het bijna tot het punt dat vloeibaar water werd gedetecteerd, omdat we niet wisten wat we niet wisten. Conley citeert Haldane ook: “Het universum is niet alleen veel vreemder dan we denken. Ze is vreemder dan we misschien denken. '
Soms noemen critici van planetaire verdediging deze afdeling een farce, omdat we allemaal weten hoe het zal aflopen. Wanneer mensen op Mars aankomen, met hoest, loopneus en darmflora, gaan al deze sterilisatieprocedures naar de vuilnisbak. Conley begrijpt dit goed. Ze weet dat op een dag, misschien in het midden van de eeuw, mannen en vrouwen op het oppervlak van Mars zullen stappen. Voor haar betekent dit dat er weinig tijd overblijft om te proberen levensvormen te bestuderen en te ontdekken die in feite vreemd zijn voor ons, voordat mensen naar de Rode Planeet vliegen.
Kevin Carey werkt voor New America, een denktank in Washington.
