Lors de l'exploration d'autres planètes et corps célestes, Les missions de la NASA sont tenues de respecter la pratique connue sous le nom de "protection planétaire". Cette pratique stipule que des mesures doivent être prises lors de la conception d'une mission pour s'assurer que la contamination biologique de la planète/du corps exploré et de la Terre (dans le cas des missions de retour d'échantillons) est évitée.

En regardant vers l'avenir, se pose la question de savoir si cette même pratique sera étendue ou non aux planètes extra-solaires. Si c'est le cas, cela entrerait en conflit avec les propositions de « semer » d'autres mondes avec une vie microbienne pour lancer le processus évolutif. Pour remédier à ce, Le Dr Claudius Gros de l'Institut de physique théorique de l'Université Goethe a récemment publié un article qui examine la protection de la planète et plaide en faveur des missions « de type Genèse ».

Le papier, intitulé "Pourquoi les protections planétaires et exoplanétaires diffèrent:le cas des missions Genesis de longue durée sur des planètes à oxygène M-dwarf habitables mais stériles, " récemment paru en ligne et doit être publié par la revue Acta Astronautica . En tant que fondateur de Project Genesis, Gros aborde la question éthique de l'ensemencement de planètes extrasolaires et explique comment et pourquoi la protection planétaire peut ne pas s'appliquer dans ces cas.

Mettre tout simplement, le projet Genesis vise à envoyer des engins spatiaux dotés d'usines de gènes ou de gousses cryogéniques qui pourraient être utilisés pour distribuer la vie microbienne aux "exoplanètes transitoirement habitables - c'est-à-dire des planètes capables de supporter la vie, mais n'est pas susceptible d'y donner naissance par eux-mêmes. Comme Gros l'a expliqué précédemment à Universe Today :

"Le but du projet Genesis est d'offrir à la vie terrestre des voies évolutives alternatives sur ces exoplanètes qui sont potentiellement habitables mais pourtant sans vie… Si vous aviez de bonnes conditions, la vie simple peut se développer très vite, mais la vie complexe aura du mal. Au moins sur Terre, il a fallu très longtemps pour que la vie complexe arrive. L'explosion cambrienne ne s'est produite qu'il y a environ 500 millions d'années, environ 4 milliards d'années après la formation de la Terre. Si nous donnons aux planètes la possibilité d'accélérer leur évolution, nous pouvons leur donner la chance d'avoir leurs propres explosions cambriennes."

Le but d'une mission de type Genesis serait donc d'offrir aux planètes extra-solaires un raccourci évolutif, sauter les milliards d'années nécessaires à l'évolution des formes de vie de base et passer directement au point où les organismes complexes commencent à se diversifier. Cela serait particulièrement utile sur les planètes où la vie pourrait prospérer, mais n'émerge pas tout seul.

« Il y a beaucoup de « immobilier » dans la galaxie, planètes où la vie pourrait prospérer, mais ce n'est probablement pas encore le cas." Gros a récemment partagé par e-mail. "Une mission Genesis apporterait des organismes unicellulaires avancés (eucaryotes) sur ces planètes."

Abordant la question de savoir comment de telles missions pourraient violer la pratique de la protection de la planète, Gros propose deux contre-arguments dans son article. D'abord, il soutient que l'intérêt scientifique est la principale raison de la protection des formes de vie possibles sur les corps du système solaire. Cependant, ce rationnel devient invalide en raison de la durée prolongée qu'impliquent les missions vers des planètes extrasolaires.

Tout simplement, même lorsque l'on considère les missions interstellaires vers les systèmes stellaires les plus proches (ex. Alpha Centauri, qui est à 4,25 années-lumière) le temps est le principal facteur limitant. En utilisant la technologie existante, une mission vers un autre système stellaire pourrait prendre de 1000 à 81, 000 ans. Maintenant, la seule méthode proposée pour atteindre une autre étoile dans un délai raisonnable est le système de lancement à énergie dirigée.

Dans cette approche, les lasers sont utilisés pour accélérer une voile légère à des vitesses relativistes (une fraction de la vitesse de la lumière), un bon exemple est le concept proposé de Breakthrough Starshot. Dans le cadre de l'objectif de Breakthrough Initiative de réaliser un vol spatial interstellaire, trouver des mondes habitables (et peut-être une vie intelligente), Starshot impliquerait une voile légère et un nanocraft accéléré par des lasers à des vitesses allant jusqu'à 60, 000 km/s (37, 282 mps) – soit 20 % de la vitesse de la lumière.

Basé sur une étude précédente menée par Gros (et une par des chercheurs de l'Institut Max Planck pour la recherche sur le système solaire), un tel système pourrait également être associé à une voile magnétique pour le ralentir lorsqu'il atteint sa destination. Comme Gros l'a expliqué :

"Le système de lancement à énergie dirigée fournit l'énergie dont un vaisseau interstellaire a besoin pour accélérer via des faisceaux laser concentrés. Les fusées conventionnelles, d'autre part, besoin de transporter et d'accélérer leur propre carburant. Même s'il est difficile d'accélérer un vaisseau interstellaire, lors du lancement, il est encore plus exigeant de décélérer à l'arrivée. Un champ magnétique créé par un courant dans un supraconducteur n'a pas besoin d'énergie pour son entretien. Il réfléchira les protons interstellaires, ralentir un tel engin."

Tout cela rend la propulsion à énergie dirigée particulièrement attrayante pour les missions de type Genesis (et vice versa). En plus de prendre beaucoup moins de temps pour atteindre un autre système stellaire qu'une mission avec équipage (c'est-à-dire un vaisseau de génération, ou lorsque les passagers sont en suspension cryogénique), l'objectif d'introduire la vie dans des mondes qui ne l'auraient pas autrement en vaudrait la peine en termes de coût et de temps de voyage.

Gros souligne également le fait que la présence d'oxygène primordial peut en fait empêcher la vie d'émerger sur des exoplanètes en orbite autour d'étoiles de type M (naines rouges). Habituellement considéré comme un signe d'habitabilité potentielle (alias un biomarqueur), des recherches récentes ont montré que la présence d'oxygène atmosphérique n'indique pas nécessairement la voie à la vie.

En bref, l'oxygène gazeux est nécessaire à l'existence d'une vie complexe (telle que nous la connaissons) et sa présence dans l'atmosphère terrestre est le résultat d'organismes photosynthétiques (tels que les cyanobactéries et les plantes). Cependant, sur des planètes en orbite autour d'étoiles de type M, cela peut être le résultat d'une dissociation chimique, où le rayonnement de l'étoile mère a transformé l'eau de la planète en hydrogène (qui s'échappe dans l'espace) et en oxygène atmosphérique.

À la fois, Gros souligne la possibilité que l'oxygène primordial pourrait être une barrière aux conditions prébiotiques. Alors que les conditions dans lesquelles la vie a émergé sur Terre ne sont pas encore entièrement comprises, on pense que les premiers organismes ont émergé dans des "environnements de réaction chimio-physique microstructurés entraînés par une source d'énergie soutenue" (tels que des cheminées hydrothermales alcalines).

En d'autres termes, On pense que la vie sur Terre est apparue dans des conditions qui seraient aujourd'hui toxiques pour la plupart des formes de vie. Ce n'est que grâce à un processus évolutif qui a pris des milliards d'années qu'une vie complexe (qui dépend de l'oxygène gazeux pour survivre) a pu émerger. Autres facteurs, comme l'orbite d'une planète, son histoire géologique, ou cette nature de son étoile mère, pourrait également contribuer à ce que les planètes soient « transitoirement habitables ».

Qu'est-ce que cela signifie, en termes de planètes extra-solaires semblables à la Terre qui orbitent autour d'étoiles de type M, est que la protection planétaire ne s'appliquerait pas nécessairement. S'il n'y a pas de vie indigène à protéger, et les chances qu'il émerge ne sont pas bonnes, alors l'humanité aiderait la vie à émerger localement, et ne pas l'entraver. Comme Gros l'a expliqué :

"Mars était temporairement habitable, avoir des conditions clémentes dès le début, mais pas maintenant. D'autres peuvent être habitables pendant 2 ou 3 milliards d'années, un laps de temps qui ne serait pas suffisant pour que les plantes et les animaux évoluent de manière indigène. Si la vie n'émerge jamais sur une planète, il restera stérile pour toujours, même si cela pouvait soutenir la vie. L'oxygène est susceptible de préempter la vie émergente en premier lieu, étant toxique pour les cycles de réactions chimiques qui sont les précurseurs de la vie."

C'est un concept qui a été longuement exploré dans la science-fiction :une espèce avancée plante les graines de la vie sur une autre planète, des millions d'années passent, et les résultats de la vie sensible ! En réalité, il y a ceux qui croient que c'est ainsi que la vie a commencé sur Terre - la théorie des anciens astronautes (qui est de la pure spéculation) - et en faisant cela nous-mêmes sur d'autres planètes, nous perpétuerions cette tradition de « panspermie dirigée ».

À la fin, le but derrière la pratique de la protection planétaire est évident. Si la vie émergeait au-delà de la Terre, alors il est distinct et mérite une chance de prospérer sans l'interférence des humains ou des organismes terrestres envahissants. Il en va de même pour la vie sur Terre, qui pourraient être perturbés par des organismes extraterrestres ramenés par des missions de retour d'échantillons ou d'exploration.

Mais dans le cas où les planètes terrestres en orbite autour de l'étoile la plus commune de la galaxie ne sont pas susceptibles de trouver la vie (comme le suggèrent des recherches récentes), alors transporter des organismes terrestres vers ces planètes pourrait en fait être une bonne idée. Si l'humanité est seule dans l'Univers, alors répandre les organismes terrestres de cette façon serait au service de la vie.

Et si, bien que ce soit une possibilité farfelue, la vie sur Terre est le résultat d'une panspermie dirigée, alors on pourrait soutenir que l'humanité a le devoir d'ensemencer le cosmos avec la vie. Bien que le gain ne soit pas immédiat, le fait de savoir que nous donnons une chance à la vie sur des mondes où elle n'existerait peut-être pas autrement est sans doute un investissement rentable.

Invariablement, les questions de la vie extraterrestre et de l'exploration planétaire sont controversées, et un problème que nous ne résoudrons probablement pas de sitôt. Une chose est sûre cependant :alors que nos efforts pour explorer le système solaire et la galaxie se poursuivent, c'est un problème que nous ne pouvons pas éviter.