Was ist Astrobiologie?
Die Astrobiologie versucht zu verstehen, wie die Bausteine des Lebens entstehen, wie sich diese biogenen Verbindungen verbinden, um Leben zu schaffen, wie das Leben die Umwelt, aus der es entstanden ist, beeinflusst – und von ihr beeinflusst wird – und schließlich, ob und wie sich das Leben über seinen Ursprungsplaneten hinaus ausbreitet.
Keine dieser Fragen ist in irgendeiner Weise neu – aber zum ersten Mal, seit sie gestellt wurden, können diese Fragen jetzt beantwortet werden. Die Astrobiologie versucht, eine philosophische und programmatische Grundlage zu schaffen, auf der der Platz des Lebens im Universum erforscht werden kann – auf Ebenen miteinander verbundener Komplexität, die von der molekularen bis zur galaktischen Ebene reichen.
Zunächst könnte man meinen, dass das eigene Fachgebiet für die Astrobiologie nicht relevant sein könnte. Angesichts der kosmischen Perspektive der Astrobiologie könnten sie ihre Interessen sogar als etwas weit entfernt von einem solch weitreichenden Unterfangen betrachten. Schon bei der oberflächlichsten Beschreibung der Astrobiologie wird deutlich, dass nicht nur eine Vielzahl wissenschaftlicher und technischer Disziplinen beteiligt ist, sondern dass die Schnittpunkte zwischen diesen Disziplinen oft neuartig sind.
Ab einem gewissen Punkt hat jeder ein Interesse an der Astrobiologie. Die Herausforderung, die vor uns liegt, ist nicht so sehr die Formulierung von Fragen, sondern vielmehr die Frage, wie man alle relevanten Fachkenntnisse auf die richtige Aufgabe lenken kann, um diese Fragen zu beantworten. Sie erfordert auch die Bereitschaft aller Beteiligten, alte Annahmen in Frage zu stellen und neue Wege zu beschreiten.
Wie Albert Einstein einmal sagte, „ist das Universum seltsamer, als wir es uns vorstellen können“. Nichtsdestotrotz sollten Astrobiologen mit dieser Erkenntnis im Hinterkopf niemals aufhören, sich vorzustellen, wie das Universum funktioniert – und auch nicht davor zurückschrecken, zu versuchen, ihren persönlichen Platz inmitten seiner Pracht und seines Geheimnisses zu verstehen.
Sie können ein Astrobiologe sein, indem Sie sich einfach entscheiden, einer zu sein.
Wie beeinflussen sich das Leben und die Welt, auf der es sich befindet, im Laufe der Zeit?
Ozeanographen und Klimatologen sollen helfen zu verstehen, wie das Leben und der Planet, auf dem es entstanden ist, die Zusammensetzung der Atmosphäre dieses Planeten beeinflussen. Es geht darum zu verstehen, wie sich Ozeane und Atmosphären bilden, wie sie zusammenwirken, um die für das Leben notwendigen Bedingungen aufrechtzuerhalten, wie Veränderungen in Atmosphäre und Ozean den Verlauf der Evolution verändern können und wie die Aktivität von Lebensformen wiederum den Charakter der Atmosphäre und der Ozeane eines Planeten verändern kann.
Die Erde ist jedoch nur ein Planet – und kaum repräsentativ für alle Welten in diesem Sonnensystem. Was passiert mit dem Leben auf einem Planeten (Mars), wenn seine Ozeane austrocknen (oder im Boden versinken) und der größte Teil seiner Atmosphäre in den Weltraum entweicht, während der Rest an seinen Polen gefriert? Können die gleichen lebensfördernden Schritte, die auf der Erde stattgefunden haben, auf einer Welt (Europa) eingeleitet werden, wo eine dicke Eiskruste auf der einen Seite eine Umgebung mit hohem Strahlungsvakuum und auf der anderen Seite einen flüssigen Ozean hat – wo die Hauptenergiequelle nicht von einem Stern, sondern von den Gezeitenwechselwirkungen mit einem riesigen Gasplaneten stammt?
An der unmittelbaren Front: Was bedeuten all diese Wechselwirkungen zwischen Luft, Wasser und Leben auf der Erde für die Art und Weise, wie wir unseren Planeten umgestalten? Können wir den Prozess rechtzeitig kontrollieren, um schwerwiegende Folgen zu verhindern? Haben wir einen Prozess in Gang gesetzt, der sonst auf natürliche Weise ablaufen würde? Ist die Veränderung der Biosphäre eines Planeten die unvermeidliche Folge der Ansiedlung von intelligentem Leben? Wenn es uns gelungen ist, die Biosphäre der Erde auf zufällige, ungeplante Weise zu verändern, könnte man dann aus diesem unkontrollierten Experiment Lehren ziehen, so dass wir eine unwirtliche Welt absichtlich in eine lebensfreundliche Welt verwandeln (terraformen) könnten?
Wie bewertet man die Lebensgeschichte eines Planeten?
Paläontologen, Evolutionsbiologen und vielleicht sogar Archäologen werden aufgefordert werden, die Aufzeichnungen über früheres Leben auf der Erde in einem planetarischen Kontext zu verstehen – das heißt, welche Lehren können wir aus der Enträtselung unserer eigenen Vergangenheit ziehen, um herauszufinden, was auf anderen Planeten geschah? In diesem Zusammenhang kommen die Planetengeologen und Astronomen ins Spiel. Welche Schlüsse lassen sich aus den Fossilien auf der Erde ziehen, wenn es um den Zeitpunkt und die Geschwindigkeit geht, mit der sich Leben in der Geschichte eines Planeten bildet? Entsteht Komplexität mit einer konstanten Rate oder in Schüben? Gehen Veränderungen in der planetarischen Umwelt den Perioden des Wandels voraus oder folgen sie ihnen? Beeinflussen Ereignisse externen Ursprungs wie große Einschläge, eine nahe Supernova oder stellare Veränderungen das Tempo und den Charakter der Evolution des Lebens? Entsteht das Leben, sobald die Bedingungen es zulassen? Entsteht Leben nur, um durch kataklysmische Ereignisse ausgelöscht zu werden, um dann wieder zu entstehen? Ist es möglich, das Leben wirklich auszulöschen, wenn es sich erst einmal auf einem Planeten (und innerhalb eines Planeten) ausgebreitet hat?
Können wir erwarten, auf anderen Welten Fossilien zu finden? Wenn ja, wo sollen wir suchen? War die frühe Geschichte des Mars ähnlich wie die der Erde, so dass sich Beweise für Leben genauso leicht finden lassen wie auf der Erde? Können Planeten Material austauschen, das Fossilien enthält? Wenn ja, was bedeutet das für den Austausch von lebendem Material zwischen Planeten? Wenn Material ausgetauscht wird, ist dies ein seltenes oder häufiges Phänomen? Können fossile Aufzeichnungen auf verschiedenen Planeten dazu verwendet werden, um festzustellen, ob und wann ein solcher Austausch stattgefunden hat und ob fremde Lebensformen gedeihen konnten?
Wie kommt man von einfacher Chemie zu sich selbst replizierenden Lebensformen?
Organische und anorganische Chemiker, Informationstheoretiker, Genetiker und Molekularbiologen werden aufgefordert zu verstehen, wie selbstreplizierende Systeme entstanden sind und wie sie sich so entwickelt haben, dass sie Informationscodierung und Stoffwechselkontrolle beinhalten. Für die Astrobiologie ist von Interesse, welche nicht lebenden Materialien und Umgebungen an der Entstehung selbstreplizierender chemischer Systeme beteiligt waren. Welche Materialien wurden benötigt? Können wir diese Bedingungen heute nachbilden? Gibt es alternative Systeme, die aus anderen Ausgangsmaterialien entstehen könnten? Gab es konkurrierende ursprüngliche Lebenssysteme – und wenn ja, hat sich eines gegenüber dem anderen durchgesetzt oder sind sie zu einer einzigen Biologie verschmolzen?
Ebenfalls von Interesse ist es zu verstehen, wie die frühesten genetischen Systeme aussahen, ob es heute Analoga auf der Erde gibt und ob heutige Organismen molekulare Fossilien enthalten (d.h. alte Komponenten, die im Laufe der Evolution erhalten blieben), die Einblicke in frühe genetische Systeme geben können.
Leben in extremen Umgebungen – hat das Leben auf der Erde so begonnen – und ist es das, was wir auf anderen Welten erwarten können?
Mikrobiologen, Ökologen, Ozeanographen, organische und anorganische Chemiker und Geologen werden aufgefordert, die extremen Umweltbedingungen zu verstehen, unter denen Leben auf der Erde existieren kann. Leben wurde meilenweit unter der Erdkruste, in den tiefsten Teilen des Meeres, in ätzendem und kochendem Wasser, in Kernreaktoren, in antarktischen Felsen und inmitten von Giftmülldeponien gefunden. Man geht heute davon aus, dass das Leben auf der Erde unter heißen, lebensfeindlichen Bedingungen entstanden ist.
Sind die extremen Bedingungen, unter denen das Leben auf der Erde gedeiht, ein Hinweis auf die Umgebungen, in denen Leben anderswo entstehen kann? Sind diese Umgebungen ein Hinweis auf die Bandbreite der Umgebungen auf anderen Welten, in denen Leben überleben kann? Weisen sie auf die Orte hin, an denen wir Überreste von Ökosystemen auf Welten wie dem Mars finden könnten, die extremen klimatischen Veränderungen unterworfen waren? Industrielle Mikrobiologen und pharmazeutische Forscher könnten ebenfalls herangezogen werden, da eine Reihe von Enzymen, die aus extremophilen Organismen isoliert wurden, bereits von großem wissenschaftlichem und kommerziellem Nutzen sind.
Großflächige planetarische Auswirkungen: Zerstörung und Wiederherstellung von Ökosystemen.
Astronomen, Planetengeologen und Paläontologen werden aufgefordert werden, die Auswirkungen großer Einschläge auf das Leben auf der Erde zu bewerten. Auf vielen Planeten und Monden wurden deutliche Spuren von Bombardierungen in der Frühgeschichte des Sonnensystems gefunden. Vor einigen Jahren beobachteten wir den Einschlag eines Kometen auf dem Jupiter, der ein Vielfaches des kollektiven Atomwaffenarsenals unseres Planeten ausmachte. Auf der Erde ist es klar, dass große, das Ökosystem zerstörende Einschläge mit einer gewissen Regelmäßigkeit stattgefunden haben. Erklären diese Einschläge irgendeinen der Wege, die während der Evolution des Lebens auf der Erde eingeschlagen wurden? Sind planetarische Einschläge ein „natürlicher“ Bestandteil der Evolution des Lebens auf einem Planeten? Wenn ja, beschleunigt oder verzögert die Häufigkeit der Einschläge die Entwicklung neuer Lebensformen? Löschen häufige Einschläge während der Jugend eines Planeten das Leben ein oder mehrere Male aus, bevor es sich schließlich durchsetzt?
Ein ständiger, täglicher Zustrom von meteoritischem Material, mutmaßliche außerirdische Fossilien, die im Marsmeteoriten ALH84001 gefunden wurden, und jüngste Analysen der Kometenzusammensetzung verstärken das Interesse an der Rolle, die außerirdisches Material bei der Entstehung des Lebens auf der Erde gespielt hat. Sind die Ozeane auf der Erde und dem Mars durch Kometeneinschläge entstanden? Welche Rolle spielt dieser ständige Zufluss von Material im Ökosystem eines Planeten? Können lebensfähige Organismen zwischen Planeten übertragen werden – d. h. müssen wir eine Ökologie in Betracht ziehen, an der mehr als die Biota eines Planeten beteiligt sind? Können sich kleine Ansammlungen biogenen Materials auf ansonsten abiotischen Welten konzentrieren – etwa an den Polen des Erdmondes? Wenn die auf der Erde auftreffenden Materialien biogene Verbindungen enthalten, was sagt das über die Möglichkeit aus, dass Leben in Kometen und anderen kleinen Körpern entstehen kann?
Planetarer Schutz: Verhinderung einer unerwünschten interplanetaren Mischung von Lebensformen
Epidemiologen, Mikrobiologen, Ethiker, Raumfahrtingenieure und Umweltmediziner müssen beurteilen, wie wir uns selbst und die Biosphäre unseres Planeten vor schädlichen extraterrestrischen Lebensformen schützen – und welche Schritte wir unternehmen, um sicherzustellen, dass wir andere Welten nicht kontaminieren. Wie sterilisieren wir Raumfahrzeuge, um die Kontaminierung anderer Welten mit irdischen Lebensformen zu verhindern? Wie bringen wir Proben von anderen Welten auf eine Art und Weise zurück, die das Unfallrisiko angemessen verringert und gleichzeitig die Unversehrtheit der Probe bewahrt? Wenn Lebensformen von zwei verschiedenen Planeten in direkten Kontakt kommen, wird diese Begegnung gutartig oder schädlich sein? Können Mikroben von einem Planeten Krankheiten in einem Organismus von einem anderen Planeten verursachen?
Ist es möglich, Menschen zu anderen Welten (wie dem Mars) zu schicken, ohne diese Welten zu kontaminieren? Können Raumanzüge so gestaltet werden, dass sie die Oberfläche eines Planeten nicht kontaminieren? Ist die Kontaminierung eines Planeten die unvermeidliche Folge der menschlichen Erforschung? Wenn wir eine Welt finden, auf der es kein Leben gibt – wann sind wir sicher genug, dass wir uns keine Sorgen um die Kontaminierung dieser Welt machen müssen? – Schließlich hat man Leben meilenweit unter der Erdoberfläche gefunden, und ähnliche Lebensräume könnten sich der Entdeckung auf anderen Welten entziehen? Wenn Leben auf einer anderen Welt gefunden wird, hat es dann ein „Recht“, frei von irdischer Kontamination zu existieren? Wie entscheiden wir, ob es sicher und ethisch vertretbar ist, einen Planeten zu terraformen?
Extrasolare Planeten: Auffinden und Bewertung ihres biologischen Potenzials
Astronomen, Klimaforscher und Ökologen müssen eine Strategie entwickeln, um extrasolare Planeten zu finden, die die Entwicklung von Leben begünstigen. Jüngste Entdeckungen scheinen zu zeigen, dass die Entstehung von Planeten ein häufiges Phänomen im Universum ist. Während bisher nur große Planeten der Jupiterklasse entdeckt wurden, ist es nur eine Frage der Zeit, bis auch kleinere Planeten der Erdklasse gefunden werden.
Können diese Planeten direkt abgebildet werden? Wonach suchen wir, wenn wir herausfinden wollen, wo ein Planet Leben beherbergt? Können planetarische Phänomene, die auf Leben hinweisen, über interstellare Entfernungen hinweg entdeckt werden? Gibt es Aspekte der atmosphärischen Zusammensetzung eines Planeten, die auf die Ungleichgewichte hindeuten, die wir für Leben erwarten? Gibt es Aspekte von eisbedeckten Ozeanwelten wie Europa, die aus der Ferne erkannt werden können? Werden wir nach Hinweisen auf eine Chemie suchen, die sich von derjenigen unterscheidet, die das Leben auf der Erde verwendet? Können wir bestimmen, wie groß die bewohnbare Zone eines Sterns ist? Können Planeten – und die Bedingungen für Leben – in Mehrfachsternsystemen entstehen?
Gibt es Merkmale, die eine technologische Rasse hinterlässt und die über interstellare Entfernungen hinweg entdeckt werden können? Überleben diese Merkmale ihre Schöpfer? Werden wir nach Dyson-Sphären oder anderen Mitteln suchen, mit denen die Leistung eines Sterns nutzbar gemacht oder verändert wird? Werden wir nach Sternensystemen mit mehr als einer bewohnbaren Welt suchen, vielleicht nach terraformierten Planeten? Hinterlässt das Durchqueren des interstellaren Raums nachweisbare Spuren? (stammen manche Gammastrahlenausbrüche tatsächlich von Raumschiffen?)
Ist Leben eine natürliche Folge der Planetenbildung?
Geologen, Astronomen, Chemiker und Klimatologen müssen verstehen, wie Planeten entstehen, wie sie sich differenzieren, wie sie Materialien recyceln und wie diese Faktoren zusammenwirken, um eine Umgebung zu schaffen und aufrechtzuerhalten, die der Entstehung und Aufrechterhaltung von Leben förderlich ist.
Sind die Geburtsprozesse von Sternen und die Bildung protoplanetarer Scheiben gemeinsame (und von Natur aus ähnliche) Phänomene? Das heißt, werden überall im Universum ähnliche Materialien für die Bildung von Planeten verwendet – und ist unser Sonnensystem mit diesen anderen Sonnensystemen vergleichbar? Wenn es Leben auf anderen Welten als der Erde gibt, wie verbreitet ist es dann in unserem Sonnensystem? Im gesamten Universum? Wenn Leben in unserem Sonnensystem verbreitet ist, kann dies auf andere Sonnensysteme – ja, auf das gesamte Universum – extrapoliert werden?
Suche nach – und Kommunikation mit – außerirdischer Intelligenz
Funk- und optische Astronomen, Telekommunikationsanbieter, Kryptographen, Linguisten, Psychologen, Ethiker und Journalisten werden aufgerufen, die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) zu konzipieren und durchzuführen. Obwohl ein kurzsichtiger amerikanischer Kongress die staatliche Unterstützung für diese Bemühungen eingestellt hat, werden sie dennoch fortgesetzt. Die technologische Fähigkeit, nach Signalkandidaten zu suchen und sie zu identifizieren, hat sich in weniger als einem Jahr verdoppelt.
Können wir Strategien entwickeln, die eine angemessene Überwachung des Himmels ermöglichen? Werden wir ein künstliches Signal erkennen, wenn wir eines finden? Wenn wir das Signal erkennen – können wir es entschlüsseln – und werden wir es verstehen? Gibt es etwas zu lernen für die Kommunikation mit nicht-menschlichen Spezies wie Affen und Walen? Können wir diese Suche auf der Erde fortsetzen, da die Quellen von Funkstörungen zunehmen? Müssen wir SETI in den Weltraum oder vielleicht auf die andere Seite des Erdmondes verlegen, um Störungen zu vermeiden? Berücksichtigen wir alle möglichen Wege, auf denen eine Kommunikation über interstellare Entfernungen stattfinden kann? Wenn wir eine Nachricht erhalten, sollten wir dann antworten? Wenn ja, wer verfasst die Nachricht und wie senden wir sie?
Nervensysteme: Wie hat die Erde ihre Entwicklung beeinflusst – und wie werden sie auf die Weltraumumgebung reagieren?
Neurowissenschaftler und Verhaltensforscher werden aufgefordert zu verstehen, wie das Leben die Fähigkeit entwickelt, Informationen innerhalb und zwischen Organismen auszutauschen – und wie diese Organismen Informationen aus ihrer äußeren Umgebung erhalten und sie an diese zurückgeben.
Welche Umweltreize führten zur Entwicklung von Nervensystemen? Welche Rolle spielt ein Gravitationsfeld bei der Entwicklung und Organisation des Nervensystems eines Organismus? Kann sich das Nervensystem in einer Umgebung mit veränderter Schwerkraft normal entwickeln? Kann sich das Nervensystem eines in Mikrogravitation aufgewachsenen Individuums vollständig an das Leben in einer 1G-Umgebung anpassen? Wie kann ein in Mikrogravitation aufgewachsener Organismus Position und Richtung wahrnehmen? Können sich Nervensysteme entwickeln, die in der Lage sind, Energiearten aufzufangen und zu erzeugen, die derzeit bei irdischen Lebensformen nicht vorkommen – z. B. Radio-, Mikrowellen-, Magnet- und Röntgenstrahlen?
Muskel und Knochen: Was geschieht, wenn gewichtstragende Strukturen kein Gewicht mehr tragen müssen?
Knochen-, Muskel- und Bewegungsphysiologen, Entwicklungsbiologen, vergleichende Anatomen, Neurophysiologen, Kinesiologen und Rehabilitationstherapeuten werden aufgefordert zu verstehen, wie das Leben interne architektonische Unterstützungssysteme entwickelt, wie diese Systeme für die Bewegung gegliedert sind und welche Rolle die Schwerkraft bei der Entwicklung, dem Aufbau, dem Betrieb und der Erhaltung dieser Systeme spielt. Muskuloskelettale Systeme dienen dazu, Organismen gegen die Schwerkraft zu stützen und die Bewegung in einem Schwerefeld zu ermöglichen. Skelettsysteme verwenden gewöhnliche Mineralien, um Strukturen zu bilden, die sich ständig an Nutzungsmuster und Kräfte anpassen und neu anpassen. Die Steuerung der Muskeln kann komplexe neuronale Mechanismen beinhalten, die durch Erfahrung verfeinert werden, wenn ein Organismus auf seine Umwelt reagiert. Diese unterstützenden Strukturen und Bewegungsabläufe sind jedoch das Ergebnis einer Milliarden Jahre währenden Entwicklung unter den Kräften eines Gravitationsfeldes. Die Aufhebung der Schwerkraft stellt diese Systeme vor Herausforderungen, auf die sie noch nie reagieren mussten.
Haben sich die Skelettsysteme so entwickelt, dass sie die vorhandenen Materialien nutzen, oder gibt es eine evolutionäre Präferenz für ein Material gegenüber einem anderen? Entwickelt sich der Bewegungsapparat auch ohne Gravitationsfeld normal? Sind diese Systeme so weit entwickelt, dass ein Organismus sein Leben in der Schwerelosigkeit verbringen kann? Kann der Bewegungsapparat von Organismen, die in der Mikrogravitation aufgewachsen sind, normal funktionieren, wenn sie der normalen Schwerkraft ausgesetzt sind? Wie reagieren diese Systeme auf Schwerkraftfelder, die größer sind als die der Erde? Entwickeln Lebensformen auf anderen Planeten ähnliche Strukturen und Bewegungsarten wie irdische Organismen oder gibt es andere mögliche Lösungen? Ist das Fliegen auf Welten mit geringerer Schwerkraft als auf der Erde stärker verbreitet und auf Welten mit größerer Schwerkraft als auf der Erde weniger?
Wie werden die Rohstoffe des Lebens im Universum gebildet, verteilt und recycelt?
Astronomen und Astrophysiker müssen verstehen, wie Sterne die für das Leben erforderlichen Elemente produzieren, wie diese Materialien in Planetensystemen organisiert werden, wie diese Materialien während der Entwicklung von Planetensystemen verarbeitet werden und wie sie recycelt werden, wenn der Wirtsstern zur Supernova wird oder verloren geht, wenn der Wirtsstern verblasst und stirbt.
Gibt es eine galaktische Ökologie, in der biogene Materialien durch Sterne produziert und recycelt werden? Wie verbreitet sind die so genannten „organischen Verbindungen“ im gesamten Universum? Gibt es andere Verbindungen, die auf Leben hindeuten könnten? Wie sind diese Stoffe organisiert und konzentriert, so dass sich Leben bilden kann? Gibt es Regionen in unserer Galaxie, die mit größerer (oder geringerer) Wahrscheinlichkeit biogene Vorläuferstoffe enthalten? Sind Planeten und Monde die einzigen Orte, an denen sich Leben oder seine unmittelbaren Vorläufer bilden können?
Was ist die kleinste, grundlegendste Ebene, auf der das Leben die Schwerkraft wahrnimmt und darauf reagiert?
Zellphysiologen und Physiker werden aufgefordert, die kleinste Ebene der biologischen Organisation zu ermitteln, auf der die Schwerkraft (oder ihr Fehlen) wahrgenommen, umgesetzt und beantwortet werden kann. Die Schwerkraft ist der einzige Umweltfaktor, dessen Vorhandensein und Stärke während der gesamten Zeit des Lebens auf der Erde konstant geblieben ist. Die Schwerkraft ist auch der einzige Umweltfaktor, dessen Anwesenheit auf der Erdoberfläche oder in deren Nähe nicht (länger als ein paar Sekunden) aufgehoben werden kann. Daher war das Leben nie in einer Situation, in der die Schwerkraft nicht vorhanden war.
Haben sich biologische Prozesse entwickelt, die vom Vorhandensein der Schwerkraft abhängen? Gibt es biologische Prozesse, die unempfindlich gegenüber der Schwerkraft sind oder nicht? Gibt es einen Schwellenwert für die Schwerkraft, bei dem sensorische Mechanismen auf die Schwerkraft reagieren? Auf welchen Organisationsebenen können Lebewesen das Vorhandensein und die Richtung der Schwerkraft erkennen? Reagieren schwerkraftabhängige biologische Phänomene auf andere Kräfte in der Umwelt? Entwickeln sich Mechanismen zur Wahrnehmung der Schwerkraft in Organismen, die in Abwesenheit der Schwerkraft aufgewachsen sind? Funktionieren die sensorischen Fähigkeiten von in Mikrogravitation aufgewachsenen Organismen normal, wenn sie der Schwerkraft ausgesetzt sind? Wie groß ist das maximale Gravitationsfeld, in dem sich Leben entwickeln kann?
Was braucht es, damit irdisches Leben überleben und sich an Umgebungen im Weltraum und auf anderen Planeten anpassen kann?
Raumschiffsingenieure, Lebenserhaltungsingenieure, Humanwissenschaftler, Evolutionsbiologen, Ökologen, Mediziner, Umwelttoxikologen und Psychologen werden gefordert sein, um zu verstehen, was erforderlich ist, um Menschen und andere terranische Lebensformen in extraterrestrischen Umgebungen – im Weltraum und auf Planetenoberflächen – zu unterstützen.
Welche Gegenmaßnahmen müssen wir entwickeln, um mit den schwächenden Auswirkungen von Mikrogravitation und Weltraumstrahlung umzugehen? Können sich Menschen und andere Lebensformen wieder an das Leben auf der Erde anpassen, nachdem sie sich an das Leben in der Mikrogravitation oder in den niedrigeren Gravitationsfeldern auf Mond und Mars angepasst haben? Können Lebensformen so verändert werden, dass sie in extraterrestrischen Umgebungen besser funktionieren? Sollten sie modifiziert werden? Sollten wir nur Erwachsene modifizieren oder Kinder voradaptieren? ? Können sich Kinder, die in außerirdischen Kolonien geboren werden, an das Leben auf der Erde anpassen? Können sich Menschen im Weltraum überhaupt fortpflanzen? Wenn wir beschließen, andere Welten zu terraformen, mit welchen Lebensformen werden wir diese Welten besiedeln? Können wir bestehende irdische Lebensformen verändern? Müssen wir neue erschaffen?
Wie wird sich die menschliche Kultur an extraterrestrische Umgebungen anpassen und weiterentwickeln?
Alle oben genannten Personen sowie Menschen ohne besondere Fachkenntnisse werden aufgefordert werden, zu verstehen, was Menschen und andere irdische Lebensformen brauchen, um in neuen Umgebungen im Weltraum und auf anderen Welten zu überleben, zu gedeihen und sich weiterzuentwickeln.
Abgesehen von den biomedizinischen Fragen, werden die Menschen bestehende soziale und kulturelle Werte mitbringen, wenn sie sich im Universum ausbreiten? Welche Art von neuen kulturellen Anpassungen wird es geben? Ab wann werden sich Menschen, die außerhalb der Erde leben, mehr mit ihrer derzeitigen Heimat und weniger mit der Erde identifizieren? Sollten vor der Besiedlung anderer Welten Pläne gemacht werden, wie diese Welten sich selbst verwalten werden, oder sollten wir der menschlichen Natur einfach ihren Lauf lassen? Wird die Mikrogravitation die Art und Weise verändern, wie Menschen miteinander umgehen? Was könnte auf einer Welt mit geringer Schwerkraft passieren, auf der sich die Menschen möglicherweise Flügel umschnallen und fliegen könnten? Wie werden sich die Menschen an lange Weltraumreisen anpassen, die möglicherweise mehr als ein Menschenleben in Anspruch nehmen? Wie könnte der Winterschlaf lange Weltraumflüge erträglicher machen, und was passiert, wenn die Menschen in der Zukunft wieder aufwachen? Werden die Menschen, wenn sie sich über die Sterne ausbreiten, mit anderen Welten in Kontakt bleiben oder alle Verbindungen abbrechen?
Was passiert, wenn wir auf eine andere empfindungsfähige Spezies treffen?
Warum sind wir so daran interessiert, die Erde zu verlassen, um das Universum zu erforschen?
Menschen ohne wissenschaftliche oder technische Ausbildung werden aufgefordert werden, zu bestätigen, dass diese Forschung von echtem Nutzen ist. Vielleicht ist der Nutzen nicht unmittelbar – aber er sollte dennoch relevant sein.
Was treibt uns an, über den Horizont hinaus zu expandieren und zu erforschen? Ist dies eine angeborene menschliche Eigenschaft oder eine, die von Generation zu Generation durch kulturelle Mittel weitergegeben wird?
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