Обнаружение внеземной жизни может стать не только научным открытием, но и международной проблемой

Поиск жизни за пределами Земли вступает в этап, когда вопрос уже не ограничивается тем, удастся ли обнаружить подходящую планету, органические молекулы или химические признаки биологической активности. Всё больше космических миссий исследуют места, где потенциально могли или могут существовать микроорганизмы. Если одна из них действительно обнаружит жизнь внеземного происхождения, человечеству придётся решать совершенно новую задачу: что делать с этим открытием после его подтверждения.

Особенно сложным может оказаться случай, если речь пойдёт не о разумной цивилизации, а о микроскопической жизни. Именно такой вариант считается значительно более реалистичным для первых обнаружений. Микроорганизмы теоретически могут существовать в подповерхностных средах Марса, в океанах под ледяными оболочками некоторых спутников планет-гигантов или в других местах Солнечной системы.

Научное подтверждение внеземной жизни будет иметь значение далеко за пределами астробиологии. Возникнут вопросы о том, кому разрешено исследовать обнаруженные организмы, можно ли перевозить их на Землю, как предотвращать биологическое загрязнение, кто будет контролировать образцы и результаты исследований и каким образом распределять потенциальные научные и технологические выгоды.

Сегодня международные правила космической деятельности уже предусматривают меры планетарной защиты, однако они в первую очередь направлены на предотвращение загрязнения небесных тел земными организмами и безопасное обращение с возвращаемыми образцами. Полноценного международного режима, специально регулирующего права и обязанности государств в случае подтверждённого обнаружения внеземной жизни, пока нет.

Почему вероятность обнаружения внеземной жизни становится выше

Поиск жизни в Солнечной системе давно перестал быть исключительно теоретической задачей. Космические аппараты получили большое количество данных о Марсе, ледяных спутниках и малых телах, а современные телескопы позволяют исследовать химический состав атмосфер далёких планет.

Однако важно различать поиск условий, подходящих для жизни, и обнаружение самой жизни. Наличие воды, органических соединений или источника энергии ещё не доказывает существование биологических организмов. Эти признаки показывают лишь, что определённая среда может быть потенциально пригодной для биологических процессов.

Марс остаётся одним из главных направлений поиска

Марсианская поверхность сегодня представляет собой холодную, сухую и радиационно опасную среду, но в прошлом климат планеты был значительно влажнее. Данные многочисленных миссий свидетельствуют о существовании на древнем Марсе рек, озёр и других водных сред.

Современные исследования сосредоточены в том числе на поиске органических соединений и возможных химических или минералогических признаков древней биологической активности. Особый интерес представляют участки, где древние породы могли сохранить информацию о прошлом планеты.

При этом даже обнаружение сложных органических молекул само по себе не станет доказательством жизни. Многие органические вещества способны образовываться без участия организмов, поэтому для серьёзного вывода потребуется совокупность независимых признаков.

Ледяные спутники предлагают другой сценарий

Европа у Юпитера и Энцелад у Сатурна интересны по другой причине. Под их ледяными оболочками, согласно современным данным и моделям, существуют глобальные или региональные океаны жидкой воды.

В случае таких миров возможная биосфера, если она существует, будет практически полностью скрыта от поверхности. Поэтому поиск жизни потребует не просто фотографирования поверхности или анализа разреженной атмосферы, а изучения веществ, которые могут выходить из внутренних резервуаров наружу.

У Энцелада особое значение имеют выбросы вещества из района южного полюса. Они дают возможность исследовать материал, связанный с подповерхностным океаном, не осуществляя бурение через многокилометровую толщу льда.

NASA уже направило к Юпитеру аппарат Europa Clipper, а европейская миссия JUICE исследует систему Юпитера и ледяные спутники. Будущие проекты также рассматривают более подробное исследование Энцелада. Эти миссии не являются гарантированными миссиями по обнаружению жизни: их задачи включают изучение условий, состава и потенциальной обитаемости соответствующих миров.

Даже астероиды дают важные подсказки

Интерес к происхождению жизни не ограничивается планетами и спутниками. Возвращённые на Землю образцы астероида Рюгу, собранные японской миссией Hayabusa2, содержат органические вещества, в том числе урацил — одно из азотистых оснований, входящих в состав РНК.

Это не означает обнаружения жизни на Рюгу. Напротив, подобные результаты показывают, что некоторые химические компоненты, важные для биологии, могут существовать в космическом веществе без участия живых организмов.

Подобные исследования помогают понять химическую среду, из которой могла формироваться ранняя биосфера Земли, и одновременно уточняют, какие вещества потенциально можно искать на других небесных телах.

Что произойдёт, если жизнь действительно обнаружат

Обнаружение внеземного организма не обязательно будет выглядеть как момент, когда аппарат внезапно передаст на Землю сообщение «жизнь найдена». На практике подтверждение, скорее всего, потребует серии независимых исследований.

Учёным необходимо будет исключить земное загрязнение, небиологические объяснения наблюдаемого явления и ошибки измерений. Для особенно важного открытия одного необычного сигнала будет недостаточно.

Если несколько независимых методов подтвердят биологическое происхождение исследуемого материала, ситуация станет принципиально иной. Тогда впервые в истории человечество получит подтверждение существования жизни, возникшей независимо от земной биосферы.

Это будет не просто ещё одно открытие в планетологии. Появится новый объект регулирования, которого современное международное право практически не предусматривает.

Главный вопрос будет заключаться в происхождении материала

Для науки критически важно будет установить, что обнаруженный организм действительно внеземного происхождения.

Космические аппараты отправляются с Земли, а значит, вместе с ними потенциально могут перемещаться земные микроорганизмы. Часть биологического материала способна сохраняться даже после воздействия неблагоприятных условий, а процедуры планетарной защиты предназначены именно для уменьшения такого загрязнения.

Поэтому потенциальный организм, найденный на Марсе или другом небесном теле, нельзя автоматически считать местным. Потребуется продемонстрировать, что он не был доставлен туда человеком или космическим аппаратом.

NASA прямо указывает, что все известные сегодня формы жизни находятся на Земле, а известные земные микроорганизмы на Марсе были доставлены туда космическими аппаратами. Это подчёркивает фундаментальную проблему: поиск внеземной жизни должен одновременно учитывать возможность земного загрязнения исследуемого мира.

Почему существующие космические договоры не решают всех вопросов

Основой современного международного космического права является Договор о космосе 1967 года. Он устанавливает важные принципы использования космического пространства, включая мирное использование космоса и запрет национального присвоения небесных тел.

Однако документ создавался в эпоху, когда подтверждённое обнаружение внеземной биологии оставалось гипотетическим сценарием. Поэтому в нём нет подробного режима, который определял бы статус обнаруженного внеземного организма.

Не прописаны, например, детальные правила относительно того, кто может владеть физическим образцом внеземной биологии, кто имеет право проводить с ним эксперименты и каким образом должны распределяться результаты таких исследований.

Планетарная защита уже существует

При этом говорить, что международных правил вообще нет, было бы неправильно.

Существуют принципы и процедуры планетарной защиты, разработанные для того, чтобы космические миссии не создавали неприемлемого биологического загрязнения других миров и чтобы потенциально опасные образцы с некоторых небесных тел не представляли угрозы для Земли.

Особенно строгие требования применяются к направлениям, имеющим высокий научный интерес с точки зрения возможной внеземной жизни. В действующей системе NASA к ним относятся Марс, Европа и Энцелад. Для миссий, возвращающих материалы с таких объектов, предусмотрен режим ограничённого возвращения на Землю.

Но планетарная защита и право собственности — разные вопросы

Задача планетарной защиты заключается прежде всего в предотвращении загрязнения и обеспечении безопасности научных исследований. Она не отвечает полностью на более широкий вопрос о статусе самого внеземного организма.

Например, если космический аппарат обнаружит неизвестную бактерию в океане Европы, возникает сразу несколько различных задач. Необходимо обеспечить сохранность образца, исключить его загрязнение, определить порядок доступа исследователей и решить, можно ли перевозить его на Землю.

Одновременно возникает вопрос о том, может ли государство или частная организация получить исключительное право распоряжаться полученными биологическими материалами или результатами их изучения.

Именно здесь действующая система международного космического регулирования может оказаться недостаточной.

Три возможных сценария после открытия

Невозможно заранее определить, как именно государства отреагируют на подтверждение внеземной жизни. Однако можно рассматривать несколько принципиально разных вариантов.

Один из них связан с усилением международного сотрудничества. Другой — с конкуренцией между государствами и компаниями. Третий предполагает усиление ограничений и попытки максимально изолировать обнаруженные организмы и связанные с ними данные.

Это не прогноз конкретного будущего, а разные сценарии, которые позволяют заранее определить потенциальные проблемы.

Сценарий международного сотрудничества

В наиболее кооперативном варианте государства договорятся о совместных правилах исследования внеземной биологии.

Можно представить создание дополнительных международных механизмов для обмена данными, стандартизации методов анализа, контроля образцов и определения процедур их хранения. Такой подход позволил бы снизить вероятность того, что одна страна получит исключительный контроль над научно значимым открытием.

Определённые прецеденты международного сотрудничества уже существуют. Например, Международная сеть предупреждения об астероидной опасности объединяет наблюдения и обмен информацией для обнаружения потенциально опасных объектов. Международная космическая станция также показывает, что государства с конкурирующими интересами способны сотрудничать в рамках конкретных космических задач.

Сценарий технологической конкуренции

Совершенно иначе ситуация может развиваться, если внеземной организм окажется носителем необычных биохимических свойств.

Новые биологические системы теоретически могут представлять большой интерес для фундаментальной науки, медицины, биотехнологии или других областей. Но на сегодняшний день невозможно заранее знать, будут ли внеземные организмы вообще совместимы с земной биологией и будут ли они иметь практическую ценность.

Если такая ценность окажется доказана, возникнет экономический стимул контролировать доступ к образцам и результатам исследований. Государства могут стремиться получить технологическое преимущество, а частные компании — коммерческие права на результаты разработок.

При этом важно не превращать эту возможность в утверждение о неизбежной «гонке за инопланетными микробами». Это лишь один из сценариев, который необходимо учитывать при планировании международной политики.

Сценарий усиленной изоляции

Третий вариант связан с осторожностью.

Если свойства обнаруженного организма окажутся неизвестными, государства могут предпочесть ограничить транспортировку образцов, доступ к ним и обмен некоторыми данными до завершения исследований.

Такая реакция особенно вероятна в случае возвращения потенциально биологически активного материала на Землю. Основная проблема здесь заключается не в том, что внеземная жизнь обязательно опасна, а в том, что до её изучения невозможно достоверно знать все свойства организма.

Для науки чрезмерная изоляция может создавать проблемы: сокращение обмена данными способно замедлить независимую проверку результатов и затруднить международное сотрудничество.

Поэтому одна из главных задач будущего регулирования будет состоять в поиске баланса между открытостью научных исследований и необходимыми мерами биологической безопасности.

Самая сложная ситуация возникнет при доставке образцов на Землю

Обнаружить жизнь на расстоянии и доставить её физический образец — две совершенно разные задачи.

Если прибор космического аппарата обнаружит признаки биологической активности непосредственно на другом небесном теле, исследование можно проводить там же. Но возвращение материала на Землю существенно повышает требования к безопасности.

На Земле образец окажется в совершенно другой среде. Исследователи смогут проводить с ним гораздо более сложные эксперименты, однако одновременно необходимо будет исключить неконтролируемый контакт материала с окружающей средой.

Для некоторых миров уже предусмотрен режим ограничённого возвращения

Действующая система планетарной защиты рассматривает возвращение материалов с Марса, Европы и Энцелада как особый случай. Для таких миссий предусматриваются процедуры, направленные на предотвращение возможного обратного биологического загрязнения Земли.

NASA указывает, что потенциально нестерилизованные образцы при подобных миссиях должны находиться в герметичной системе удержания, а после доставки на Землю исследоваться в условиях, обеспечивающих контроль и безопасность.

Это показывает, что проблема уже учитывается в космической политике. Но существующие процедуры создавались прежде всего как меры планетарной защиты, а не как полноценное законодательство о правах на внеземную биологию.

Почему нельзя заранее объявить внеземной организм опасным

Неизвестный организм не следует автоматически считать угрозой.

Даже если внеземная жизнь основана на биохимии, похожей на земную, её взаимодействие с земными организмами заранее предсказать невозможно. Но столь же неверно заранее утверждать, что она обязательно будет опасна.

Пока не проведены исследования, остаётся неизвестным, сможет ли такой организм вообще функционировать в условиях Земли. Он может требовать совершенно других температур, давления, химической среды или источников энергии.

Поэтому разумная стратегия заключается не в предположении о гарантированной опасности, а в контролируемом обращении с неизвестным материалом до получения достаточного количества данных.

Кто сможет получить право на использование внеземного организма

Особенно сложным может стать вопрос интеллектуальной собственности.

На Земле существует международный механизм, регулирующий депонирование микроорганизмов для патентных процедур. Будапештский договор, принятый в 1977 году, позволяет государствам-участникам признавать депонирование биологического материала в международных депозитарных учреждениях для целей патентного законодательства. Он касается именно патентной процедуры и не является договором о собственности на внеземную жизнь.

Если же организм будет обнаружен не на Земле, возникает принципиально новый вопрос: можно ли считать его природный биологический материал объектом, который может быть присвоен в рамках патентной системы.

Современные нормы не создают простого универсального ответа на такую ситуацию. Поэтому подтверждение внеземной жизни может потребовать разработки дополнительных международных правил.

Научная ценность может оказаться важнее коммерческой

Даже если внеземной организм окажется интересным для биотехнологии, первоначальная ценность открытия будет прежде всего научной.

Исследователям потребуется определить его происхождение, строение, метаболизм, способ размножения и связь с окружающей средой. Кроме того, необходимо будет установить, действительно ли обнаруженный организм представляет самостоятельную ветвь жизни или является результатом какого-либо древнего обмена веществом между Землёй и исследуемым небесным телом.

Последний вопрос особенно важен для определения независимого происхождения. Если окажется, что организм имеет общую эволюционную историю с земной жизнью, значение открытия будет совершенно иным, чем при обнаружении полностью независимой биосферы.

Открытие внеземной жизни может вызвать и общественную реакцию

Научное значение такого события будет огромным, но реакция общества не обязательно окажется исключительно рациональной.

Даже достоверное открытие микроорганизмов способно породить множество неверных интерпретаций. Сам термин «инопланетная жизнь» может восприниматься значительно шире, чем позволяют реальные научные данные.

Например, обнаружение одной группы микробов не означает существования сложной экосистемы. Наличие биологических молекул не означает обнаружения организма. А обнаружение организма не означает существования разумной цивилизации.

Поэтому одним из важных элементов реакции на открытие станет качество научной коммуникации.

Дезинформация может повлиять на политические решения

Если вокруг обнаружения внеземной жизни появится большое количество неподтверждённых сообщений, политические решения могут приниматься под воздействием общественного давления.

Возможны как преувеличенные заявления об угрозе, так и необоснованные утверждения о чудодейственных свойствах внеземной биологии. В обоих случаях научным организациям и государствам потребуется быстро предоставлять проверяемую информацию.

Проблема особенно сложна потому, что первоначальные результаты исследований могут быть неопределёнными. Учёные вправе сообщить об интересном сигнале или потенциальном биологическом признаке ещё до окончательного подтверждения его происхождения. Но общественное восприятие может превратить осторожную научную гипотезу в утверждение о доказанной жизни.

Поэтому процедура подтверждения и публичного объявления результата будет иметь не меньшее значение, чем сами измерения.

Искусственный интеллект и новые технологии изменят поиск внеземной жизни

Современные астрономические исследования уже используют машинное обучение и другие методы автоматизированного анализа больших массивов данных. По мере развития телескопов и космических аппаратов количество информации будет быстро увеличиваться.

Алгоритмы могут помогать искать необычные спектральные признаки, анализировать изображения и выделять потенциальные биосигнатуры среди огромного числа наблюдений. Однако обнаружение необычного сигнала и его биологическая интерпретация — разные задачи.

Именно поэтому искусственный интеллект не отменяет необходимость независимой проверки. Если алгоритм выделит необычный объект или химический сигнал, исследователям всё равно потребуется установить его происхождение и исключить альтернативные объяснения.

Биотехнологии могут сделать вопрос ещё сложнее

Если внеземной организм когда-нибудь будет доставлен на Землю, его изучение может потребовать современных методов молекулярной биологии, химии, микроскопии и генетического анализа.

Развитие технологий одновременно увеличивает возможности исследования и потенциальные риски. Чем больше возможностей появляется для изменения или культивирования биологических систем, тем важнее заранее определить допустимые процедуры работы с неизвестным материалом.

Это одна из причин, по которой обсуждение правил обращения с внеземной биологией имеет смысл ещё до её обнаружения. Законодательство и международные механизмы создаются медленнее, чем развиваются научные технологии, и попытка решить все вопросы уже после открытия может оказаться значительно сложнее.

Как подготовиться к событию, которого ещё не было

Пока человечество не обнаружило подтверждённой внеземной жизни, невозможно создать инструкцию, учитывающую все возможные обстоятельства. Неизвестно даже, какой именно будет первая найденная форма жизни — если она вообще будет обнаружена.

Она может оказаться древним микробным остатком, живым организмом в подповерхностной среде, необычной системой метаболизма или чем-то, что вообще не укладывается в существующее определение земной биологии.

Поэтому наиболее рациональным подходом является сценарное планирование. Вместо попытки предсказать единственный вариант развития событий можно заранее рассмотреть несколько ситуаций: обнаружение жизни на месте, получение потенциально биологического материала, возвращение образцов на Землю, обнаружение признаков независимой биохимии и выявление организма, представляющего неизвестные свойства.

Необходимы заранее согласованные правила

Международное сотрудничество позволило бы определить хотя бы базовые процедуры ещё до получения первого подтверждённого образца.

К ним могут относиться правила независимой проверки открытия, обмена научными данными, физического хранения образцов, доступа к материалам, предотвращения земного загрязнения и обращения с потенциально опасными биологическими объектами.

При этом создание новых правил не обязательно должно означать отказ государств от самостоятельных исследований. Напротив, международные стандарты могут сделать такие исследования более прозрачными и повысить доверие к результатам.

История космической деятельности показывает, что разные модели возможны. Космическая гонка продемонстрировала способность конкуренции ускорять развитие технологий, тогда как международные проекты вроде МКС показали возможность долгосрочного сотрудничества между государствами с различными политическими интересами. Система мониторинга потенциально опасных астероидов даёт ещё один пример координации действий перед лицом общей угрозы.

Первое обнаружение жизни изменит само представление человечества о биологии

Научное значение такого события будет трудно переоценить. До сих пор вся известная жизнь имеет единственное подтверждённое происхождение — земное. Поэтому даже один достоверно подтверждённый внеземной организм позволит впервые сравнить земную биологию с жизнью, возникшей в другой среде.

Особенно важным станет вопрос о том, насколько похожими окажутся две системы. Если внеземная жизнь использует те же фундаментальные биохимические принципы, что и земная, это станет важным аргументом в пользу распространённости определённых механизмов жизни. Если же её биохимия окажется принципиально иной, последствия для астробиологии будут ещё более значительными.

Но до этого момента остаётся огромный объём работы. Ни Марс, ни Европа, ни Энцелад пока не дали подтверждённого свидетельства существования внеземной жизни. Современные миссии в первую очередь определяют условия, в которых такая жизнь могла бы существовать, и ищут признаки, которые помогут ответить на этот вопрос.

Именно поэтому подготовка к возможному открытию должна начинаться не после объявления о находке, а заранее. Планетарная защита, правила обращения с образцами, международный обмен данными и научная проверка результатов уже являются частью космической деятельности, но появление подтверждённой внеземной биологии потребует вывести эти механизмы на совершенно новый уровень.

Первый найденный внеземной микроб может оказаться крошечным с точки зрения своих размеров, но последствия его обнаружения будут значительно масштабнее самого организма. Это будет не только ответ на один из главных вопросов науки — существует ли жизнь где-нибудь ещё, — но и проверка способности человечества совместно управлять открытием, значение которого выходит далеко за пределы одной страны, одной космической программы и одной научной дисциплины.

Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org