Нью-Йорк — Марсоход Perseverance, который приземлился на Марсе в этом месяце, знаменует собой новый шаг на пути к ответам на фундаментальные вопросы о нашей Солнечной системе, в том числе о том, где еще мы можем обнаружить ДНК. Марсоход будет перемещаться по поверхности Марса в поисках признаков жизни, производить собственный кислород, запускать вертолет и собирать почву и камни для последующей миссии в 2028 году. Если все пойдет по плану, НАСА с помощью космического корабля Европейского космического агентства (ЕКА), весной 2032 года доставит образцы почвы — это будет первый марсианский материал, посетивший Землю.
Обнаружение ДНК на Марсе не будет полной неожиданностью. Несмотря на то, что Perseverance был собран в «чистой комнате» Сборочного цеха космических кораблей (SAF) в Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА, даже в этой обстановке невозможно полностью избавиться от фоновой микробной или человеческой ДНК. Нам известно о «микробных попутчиках» с самых первых межпланетных миссий 1960-х годов, когда такие ученые, как Карл Саган, обратили внимание на эту проблему. Это составляет постоянный неизбежный риск космической науки. Поскольку ученые должны строить космический корабль слой за слоем, за годы строительства выделяя частички кожи и капли слюны, то практически наверняка небольшая часть ДНК Калифорнии только что приземлилась на Марсе.
Таким образом, когда образцы прибудут на Землю в 2032 году, они должны будут пройти через «генетический фильтр планетарного масштаба», чтобы исключить любую ДНК, которая могла присутствовать в SAF во время строительства марсохода в 2015-2020 годы, как и любой другой фрагмент ДНК, наблюдаемый на Земле до запуска космического корабля в июле 2020 года. Это текущий проект между нашей лабораторией Weill Cornell Medicine и JPL. Посредством секвенирования ДНК, обнаруженной внутри, вокруг и на SAF во время создания роботов, мы составим генетическую карту, чтобы избежать или минимизировать любое прямое или обратное загрязнение (когда мы отправляем генетический материал в другое место или когда генетический материал откуда-либо приземляется здесь).
С тех пор, как первые два советских зонда приземлились на поверхность Марса в 1971 году, а затем в 1976 году туда приземлился американский Викинг-1, некоторые фрагменты микробной и, возможно, человеческой ДНК, вероятно, оказались на красной планете. А учитывая глобальные пылевые бури на планете, эта ДНК практически наверняка находится на поверхности в разных местах.
К счастью, мы живем в исключительную для генетики эпоху. Низкая стоимость секвенирования ДНК позволяет нам создавать постоянно растущий генетический каталог жизни на Земле, генетические карты «чистых комнат» SAF и первые в мире карты генома планетарного масштаба (MetaSUB и Earth Microbiome Project). Более того, во время миссии 2016 года с астронавтом Кейт Рубинс мы показали, что можем секвенировать ДНК в космосе и сопоставлять ее с профилями новых организмов на Земле. Все, что может выжить в космосе, на космическом корабле или в экстремальных условиях на Земле, является достойным кандидатом для жизни, которая способна выжить на Марсе. Со временем, вместо того, чтобы случайно отправлять ДНК на Марс, мы будем делать это намеренно, с определенной целью.
В конце концов, пилотируемые полеты на Марс технологически достижимы. Они могут выявить лучшее в человечестве, и у нас уже есть физические, фармакологические и биологические средства для их достижения. В своей новой книге The Next 500 Years: Engineering Life to Reach New Worlds я отмечаю исследования, которые мы провели на десятках астронавтов, включая близнецов Скотта и Марка (сенатор США) Келли, после годичной миссии Скотта в космосе. Опираясь на наши выводы, мы сегодня уверены, что люди могут отправиться на Марс, и, обладая некоторыми дополнительными инновациями и технологиями, там остаться.
Нам необходимо, чтобы люди имели возможность жить на Марсе на устойчивой основе, ответственно и безопасно, не для того, чтобы мы могли покинуть Землю, а потому, что лучшим способом обеспечить выживание нашего вида является сделать возможным проживание в другом месте. Марс — это не План Б: это План А, и всегда таким являлся.
Перед нами стоит этический долг — предотвратить исчезновение нашего вида, а также всех других видов на Земле. Ни один другой вид (который нам известен) не обладает таким пониманием своего потенциального будущего или способностью сохранять жизнь. Только мы можем выполнить эту функцию, а в долгосрочной перспективе это требует, чтобы мы отправились на другие планеты. Заселение Марса — это первая необходимая ступень на лестнице долгосрочного выживания (не в последнюю очередь потому, что на Венере слишком жарко).
Однако, чтобы выполнить этот императив, нам нужно будет вернуть бюджет НАСА к уровню 1960-х годов, когда он составлял 4,4% федерального бюджета (по сравнению с 0,48% сегодня). Нам также потребуется более широкое международное сотрудничество (в том числе с Китаем). В этой связи я и мои коллеги недавно опубликовали серию статей и запустили международное сотрудничество по аэрокосмической медицине, в которое входят представители НАСА, ЕКА, РОСКОСМОСа (Россия) и JAXA (Япония). Объединенные Арабские Эмираты и другие страны также начали изучение космической биологии, и все больше космических агентств работают с коммерческими платформами, такими как SpaceX и Blue Origin.
Некоторые обязанности мы выбираем сами. Но долг по сохранению жизни неразрывно связан с осознанием нашей собственной смертности и возможностью исчезновения. Забота о жизни человечества является одновременно эгоистичным императивом и врожденной уникальной обязанностью. Делая все необходимое для сохранения жизни в известной нам форме, мы еще можем найти новую жизнь во Вселенной.
Кристофер Э. Мейсон — генетик и компьютерный биолог, является адъюнкт-профессором медицины Вайля Корнелла с назначениями в онкологическом центре Мейера, Мемориальном онкологическом центре Слоана Кеттеринга, Проекте информационного общества в Йельской юридической школе и Консорциуме космической генетики в Гарвардской медицинской школе. Его книга «Следующие 500 лет: инженерная жизнь для достижения новых миров» будет опубликована в апреле 2021 года.
