En 2015, la scientifique en chef de la NASA, Ellen Stofan, a déclaré: «Je pense que nous aurons de fortes indications de vie au-delà de la Terre au cours de la prochaine décennie et des preuves définitives au cours des 10 à 20 prochaines années.» Avec plusieurs missions prévues pour rechercher des preuves de la vie (passées et présentes) sur Mars et dans le système solaire extérieur, cela ne semble pas être une évaluation irréaliste.
Mais bien sûr, trouver des preuves de vie n'est pas une tâche facile. En plus des préoccupations concernant la contamination, il y a aussi les risques et les dangers liés à l'exploitation dans des environnements extrêmes - que la recherche de la vie dans le système solaire impliquera certainement. Toutes ces préoccupations ont été soulevées lors d'une nouvelle conférence de la FISO intitulée «Vers un séquençage in situ pour la détection de la vie», organisée par Christopher Carr du MIT.
Carr est chercheur au Département des sciences de la Terre, de l’atmosphère et des planètes du MIT (EAPS) et chercheur au Département de biologie moléculaire du Massachusetts General Hospital. Depuis près de 20 ans, il se consacre à l'étude de la vie et à sa recherche sur d'autres planètes. D'où la raison pour laquelle il est également le chercheur principal scientifique (PI) de l'instrument de recherche de génomes extraterrestres (SETG).
Dirigé par le Dr Maria T.Zuber - le professeur E. A. Griswold de géophysique au MIT et le chef de l'EAPS - le groupe interdisciplinaire derrière le SETG comprend des chercheurs et des scientifiques du MIT, de Caltech, de l'Université Brown, d'Arvard et de Claremont Biosolutions. Avec le soutien de la NASA, l'équipe SETG a travaillé au développement d'un système qui peut tester la vie in situ.
Présentant la recherche de la vie extraterrestre, Carr a décrit l'approche de base comme suit:
«Nous pourrions chercher la vie comme nous ne le savons pas. Mais je pense qu'il est important de partir de la vie comme nous le savons - pour extraire à la fois les propriétés de la vie et les caractéristiques de la vie, et déterminer si nous devons également rechercher la vie telle que nous la connaissons, dans le contexte de la recherche de la vie au-delà de la Terre. »
À cette fin, l'équipe du SETG cherche à tirer parti des récents développements des tests biologiques in situ pour créer un instrument pouvant être utilisé par des missions robotiques. Ces développements incluent la création de dispositifs portables de test ADN / ARN comme le MinION, ainsi que l'enquête sur le séquenceur de biomolécules. Réalisé par l'astronaute Kate Rubin en 2016, il s'agissait du tout premier séquençage d'ADN à avoir lieu à bord de la Station spatiale internationale.
S'appuyant sur ceux-ci et sur le prochain programme Genes in Space - qui permettra aux équipes de l'ISS de séquencer et de rechercher des échantillons d'ADN sur place - l'équipe SETG cherche à créer un instrument qui peut isoler, détecter et classifier tout organisme à base d'ADN ou d'ARN. dans des environnements extraterrestres. Ce faisant, il permettra aux scientifiques de tester l'hypothèse selon laquelle la vie sur Mars et à d'autres endroits du système solaire (si elle existe) est liée à la vie sur Terre.
Pour briser cette hypothèse, il est une théorie largement acceptée que la synthèse des composés organiques complexes - qui comprend les nucléobases et les précurseurs de ribose - s'est produite au début de l'histoire du système solaire et a eu lieu dans la nébuleuse solaire à partir de laquelle les planètes se sont toutes formées. Ces matières organiques peuvent avoir ensuite été livrées par des comètes et des météorites dans plusieurs zones potentiellement habitables au cours de la période du bombardement lourd tardif.
Connue sous le nom de lithopansermie, cette théorie est une légère torsion sur l'idée que la vie est distribuée dans le cosmos par les comètes, les astéroïdes et les planétoïdes (aka. Panspermia). Dans le cas de la Terre et de Mars, les preuves que la vie pourrait être liée sont basées en partie sur des échantillons de météorites qui sont connus pour être venus sur Terre de la planète rouge. Ce sont eux-mêmes le produit d'astéroïdes frappant Mars et soulevant des éjectas qui ont finalement été capturés par la Terre.
En enquêtant sur des endroits comme Mars, Europa et Encelade, les scientifiques pourront également s'engager dans une approche plus directe lorsqu'il s'agit de rechercher la vie. Comme Carr l'a expliqué:
"Il y a quelques approches principales. Nous pouvons adopter une approche indirecte, en examinant certaines des exoplanètes récemment identifiées. Et l'espoir est qu'avec le télescope spatial James Webb et d'autres télescopes terrestres et télescopes spatiaux, nous serons en mesure de commencer à imaginer les atmosphères des exoplanètes avec beaucoup plus de détails que la caractérisation de ces exoplanètes n'a [permis ] à ce jour. Et cela nous donnera du haut de gamme, cela nous donnera la possibilité de regarder de nombreux mondes potentiels différents. Mais cela ne nous permettra pas d’y aller. Et nous ne disposerons que de preuves indirectes, par exemple à travers les spectres atmosphériques. »
Mars, Europa et Encelade offrent une opportunité directe de trouver la vie car tous ont démontré des conditions qui sont (ou étaient) propices à la vie. Alors qu'il existe de nombreuses preuves que Mars avait autrefois de l'eau liquide à sa surface, Europa et Encelade ont toutes deux des océans souterrains et ont montré des preuves d'être géologiquement actives. Par conséquent, toute mission dans ces mondes serait chargée de chercher dans les bons endroits pour repérer des preuves de vie.
Sur Mars, note Carr, cela reviendra à regarder dans les endroits où il y a un cycle de l'eau, et cela impliquera probablement un peu de spéléologie:
«Je pense que notre meilleur pari est d'accéder au sous-sol. Et c'est très dur. Nous devons forer, ou autrement accéder à des régions sous la portée du rayonnement spatial qui pourraient détruire le matériel organique. Et une possibilité est d'aller vers de nouveaux cratères d'impact. Ces cratères d'impact pourraient exposer des matériaux qui n'ont pas été traités par rayonnement. Et peut-être qu'une région où nous pourrions vouloir aller serait un endroit où un nouveau cratère d'impact pourrait se connecter à un réseau souterrain plus profond - où nous pourrions avoir accès à du matériel provenant peut-être de la subsurface. Je pense que c'est probablement notre meilleur pari pour trouver la vie sur Mars aujourd'hui en ce moment. Et un endroit que nous pourrions regarder serait dans les grottes; par exemple, un tube de lave ou un autre type de système de grottes qui pourrait offrir un blindage contre les rayons UV et peut-être également fournir un accès à des régions plus profondes de la surface martienne. »
Quant aux «mondes océaniques» comme Encelade, rechercher des signes de vie impliquerait probablement d'explorer autour de sa région polaire sud où de hauts panaches d'eau ont été observés et étudiés dans le passé. Sur Europa, cela impliquerait probablement de rechercher des «régions du chaos», les endroits où il pourrait y avoir des interactions entre la glace de surface et l'océan intérieur.
L'exploration de ces environnements présente naturellement de sérieux défis d'ingénierie. Pour commencer, cela nécessiterait des protections planétaires étendues pour garantir la prévention de la contamination. Ces protections seraient également nécessaires pour éviter les faux positifs. Rien de pire que de découvrir une souche d'ADN sur un autre corps astronomique, pour se rendre compte qu'il s'agissait en fait d'un flocon de peau qui est tombé dans le scanner avant le lancement!
Et puis il y a les difficultés posées par l'exploitation d'une mission robotique dans un environnement extrême. Sur Mars, il y a toujours le problème du rayonnement solaire et des tempêtes de poussière. Mais sur Europa, il y a le danger supplémentaire posé par l'environnement magnétique intense de Jupiter. L'exploration des panaches d'eau provenant d'Encelade est également très difficile pour un orbiteur qui serait probablement en train de dépasser la planète à l'époque.
Mais étant donné le potentiel de percées scientifiques, une telle mission en vaut la peine. Non seulement cela permettrait aux astronomes de tester des théories sur l'évolution et la distribution de la vie dans notre système solaire, mais cela pourrait également faciliter le développement de technologies cruciales d'exploration spatiale et entraîner de sérieuses applications commerciales.
Pour l'avenir, les progrès de la biologie synthétique devraient conduire à de nouveaux traitements contre les maladies et à la capacité d'imprimer des tissus biologiques en 3D (alias «bio-impression»). Il contribuera également à assurer la santé humaine dans l'espace en s'attaquant à la perte de densité osseuse, à l'atrophie musculaire et à la diminution de la fonction immunitaire et des organes. Et puis il y a la possibilité de développer des organismes spécialement conçus pour la vie sur d'autres planètes (pouvez-vous dire terraformer?)
En plus de cela, la capacité de mener des recherches in situ pour la vie sur d'autres planètes solaires offre également aux scientifiques la possibilité de répondre à une question brûlante, une question avec laquelle ils se débattent depuis des décennies. En bref, la vie basée sur le carbone est-elle universelle? Jusqu'à présent, toutes les tentatives pour répondre à cette question ont été largement théoriques et ont impliqué la «variété de fruits à faible pendaison» - où nous avons recherché des signes de vie tels que nous les connaissons, en utilisant principalement des méthodes indirectes.
En trouvant des exemples provenant d'autres environnements que la Terre, nous prendrions des mesures cruciales pour nous préparer aux types de «rencontres rapprochées» qui pourraient se produire sur la route.
