संचालित पैन्सपर्मिया

निर्देशित पैन्सपर्मिया अंतरिक्ष में सूक्ष्मजीवों का जानबूझकर परिवहन है, जिसका उपयोग निर्जीव किन्तु ग्रहों की रहने योग्य खगोलीय वस्तुओं पर शुरू की गई प्रजातियों के रूप में किया जाता है।

ऐतिहासिक रूप से, श्लोकोव्स्की और सागन (1966) और क्रिक एंड ऑर्गेल (1973) ने परिकल्पना की कि पृथ्वी पर जीवन जानबूझकर अन्य सभ्यताओं द्वारा बीजित किया गया हो सकता है। इसके विपरीत, मौटनर और मैटलॉफ (1979) और मौटनर (1995, 1997) ने प्रस्तावित किया कि मानवता को अन्य ग्रह प्रणालियों, प्रोटोप्लानेटरी डिस्क या सूक्ष्मजीवों के साथ स्टार बनाने वाले बादलों को अपने जैविक जीन/प्रोटीन ज़िंदगी फॉर्म को सुरक्षित और विस्तारित करना चाहिए। स्थानीय जीवन में हस्तक्षेप से बचने के लिए लक्ष्य युवा ग्रह प्रणालियां हो सकती हैं जहां स्थानीय जीवन की संभावना नहीं है। निर्देशित पैन्सपर्मिया को जैविक नैतिकता से प्रेरित किया जा सकता है जो कार्बनिक जीन/प्रोटीन जीवन के मूल पैटर्न को अपनी अनूठी जटिलता और एकता के साथ, और स्व-प्रसार के लिए ड्राइव को महत्व देता है।

सौर पाल में विकास, सटीक खगोल नापकी , एक्स्ट्रासोलर ग्रहों की खोज, एक्स्ट्रीमोफाइल्स और माइक्रोबियल जेनेटिक इंजीनियरिंग के कारण डायरेक्टेड पैन्सपर्मिया संभव हो रहा है। ब्रह्माण्ड संबंधी अनुमानों से पता चलता है कि अंतरिक्ष में जीवन का भविष्य हो सकता है।

इतिहास और प्रेरणा

निर्देशित पेंस्पर्मिया के विचार का एक प्रारंभिक उदाहरण ओलाफ स्टेपल्डन द्वारा लिखित प्रारंभिक विज्ञान कथा कार्य अंतिम और प्रथम पुरुष से मिलता है, जो पहली बार 1930 में प्रकाशित हुआ था। ब्रह्मांड के संभावित ग्रहों के रहने योग्य क्षेत्रों की ओर एक नई मानवता के सूक्ष्म बीज भेजें।

1966 में, योसीफ श्क्लोव्स्की और कार्ल सागन ने अनुमान लगाया कि पृथ्वी पर जीवन अन्य सभ्यताओं द्वारा निर्देशित पैन्सपर्मिया के माध्यम से हो सकता है, और, 1973 में, क्रिक और ऑर्गेल ने भी अवधारणा पर चर्चा की। इसके विपरीत, मौटनर और मैटलॉफ़ ने 1979 में प्रस्तावित किया, और मौटनर ने 1995 और 1997 में विस्तार से जांच की और हमारे जैविक जीन/प्रोटीन जीवन-रूप को सुरक्षित और विस्तारित करने के लिए अन्य ग्रह प्रणालियों, प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क और स्टार बनाने वाले बादलों के लिए निर्देशित पैन्सपर्मिया मिशनों द्वारा प्रौद्योगिकी और प्रेरणा का विस्तार किया। . तकनीकी पहलुओं में सौर पाल द्वारा प्रणोदन, विकिरण दबाव द्वारा मंदी या लक्ष्य पर चिपचिपा ड्रैग, और ग्रहों द्वारा उपनिवेशित सूक्ष्म जीवों पर कब्जा करना सम्मलितहै। एक संभावित आपत्ति लक्ष्यों पर स्थानीय जीवन के साथ संभावित हस्तक्षेप है, लेकिन युवा ग्रह प्रणालियों को लक्षित करना जहां स्थानीय जीवन, विशेष रूप से उन्नत जीवन, अभी तक शुरू नहीं हो सकता था, इस समस्या से बचा जाता है।

निर्देशित पैन्सपर्मिया सभी स्थलीय जीवन की सामान्य आनुवंशिक विरासत को बनाए रखने की इच्छा से प्रेरित हो सकता है। इस प्रेरणा को जैविक नैतिकता के रूप में तैयार किया गया था जो स्व-प्रसार के सामान्य जीन/प्रोटीन पैटर्न को महत्व देता है, और पैनबायोटिक नैतिकता के रूप में जिसका उद्देश्य ब्रह्मांड में जीवन को सुरक्षित और विस्तारित करना है।

रणनीतियाँ और लक्ष्य

निर्देशित पेंस्पर्मिया का उद्देश्य आस-पास के युवा ग्रह प्रणालियों जैसे कि अल्फा PsA (25 ली (प्रकाश-वर्ष) दूर) और बीटा पेंटर (63.4 ली) हो सकता है, जो दोनों अभिवृद्धि डिस्क और धूमकेतु और ग्रहों के संकेत दिखाते हैं। अधिक उपयुक्त लक्ष्यों को अंतरिक्ष दूरबीनों द्वारा पहचाना जा सकता है जैसे कि केप्लर मिशन जो रहने योग्य खगोलीय पिंडों के साथ आस-पास के स्टार सिस्टम की पहचान करेगा। वैकल्पिक रूप से, निर्देशित पैन्सपर्मिया स्टार-बनाने वाले इंटरस्टेलर बादलों जैसे कि रो ओफियुकी क्लाउड कॉम्प्लेक्स (427 ly) का लक्ष्य रख सकता है, जिसमें नए सितारों के समूह सम्मलितहैं जो स्थानीय जीवन (425 इन्फ्रारेड-उत्सर्जक युवा सितारों की आयु 100,000 से दस लाख वर्ष) उत्पन्न करने के लिए बहुत कम उम्र के हैं। इस तरह के बादलों में विभिन्न घनत्व वाले क्षेत्र होते हैं (फैलाने वाला बादल <डार्क फ्रैगमेंट <घना कोर <प्रोटोस्टेलर संघनन <अभिवृद्धि डिस्क) जो चुनिंदा रूप से विभिन्न आकारों के पैन्सपर्मिया कैप्सूल को कैप्चर कर सकता है।

आस-पास के सितारों के रहने योग्य खगोलीय पिंड या रहने योग्य क्षेत्र बड़े (10 किलो) मिशनों द्वारा लक्षित हो सकते हैं जहां माइक्रोबियल कैप्सूल को बंडल और परिरक्षित किया जाता है। आगमन पर, ग्रहों द्वारा कब्जा करने के लिए पेलोड में माइक्रोबियल कैप्सूल को कक्षा में फैलाया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, छोटे माइक्रोबियल कैप्सूल बड़े समूहों में रहने योग्य ग्रहों, प्रोटोप्लानेटरी डिस्क, या अंतरतारकीय बादलों में विभिन्न घनत्व के क्षेत्रों में भेजे जा सकते हैं। माइक्रोबियल झुंड न्यूनतम परिरक्षण प्रदान करता है लेकिन उच्च परिशुद्धता लक्ष्यीकरण की आवश्यकता नहीं होती है, खासकर जब बड़े इंटरस्टेलर बादलों को लक्षित करते हैं।

प्रणोदन और प्रक्षेपण

पैनस्पर्मिया मिशनों को सूक्ष्मजीवों को वितरित करना चाहिए जो नए आवासों में विकसित हो सकें। उन्हें 10 में भेजा जा सकता है^-10 किग्रा, 60 माइक्रोन व्यास वाले कैप्सूल जो लक्षित ग्रहों पर अक्षुण्ण वायुमंडलीय प्रवेश की अनुमति देते हैं, प्रत्येक में विभिन्न वातावरणों के अनुकूल 100,000 विविध सूक्ष्मजीव होते हैं। बंडल किए गए बड़े जन मिशन और माइक्रोबियल कैप्सूल स्वार दोनों के लिए, सौर पाल इंटरस्टेलर ट्रांजिट के लिए सबसे सरल प्रणोदन प्रदान कर सकते हैं। गोलाकार पाल प्रक्षेपण और लक्ष्य पर मंदी दोनों में अभिविन्यास नियंत्रण से बचेंगे।

आस-पास के स्टार सिस्टम के बंडल्ड शील्डेड मिशन के लिए, 10 की मोटाई के साथ सौर पाल⁻⁷ मी और 0.0001 kg/m की क्षेत्रीय घनत्व² व्यवहार्य प्रतीत होता है, और 10:1 के पाल/पेलोड द्रव्यमान अनुपात ऐसे पालों के लिए अधिकतम संभव निकास वेगों की अनुमति देगा। लगभग 540 मीटर त्रिज्या और 10 के क्षेत्र के साथ पाल⁶ मि² 0.0005 c (1.5x10) के इंटरस्टेलर क्रूज वेग के साथ 10 किग्रा पेलोड प्रदान कर सकता है⁵ m/s) जब 1 au (खगोलीय इकाई) से प्रक्षेपित किया जाता है। इस गति से, अल्फ़ा PsA तारे की यात्रा 50,000 y औररो ओफियुकी क्लाउड की यात्रा 824,000 वर्ष तक चलेगी।

लक्ष्य पर माइक्रोबियल पेलोड 10 में विघटित हो जाएगा¹¹ (100 बिलियन) 30 µm कैप्सूल कैप्चर की संभावना बढ़ाने के लिए। प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क और इंटरस्टेलर बादलों की झुंड रणनीति में, 1 मिमी त्रिज्या, 4.2x10⁻⁶ किग्रा माइक्रोबियल कैप्सूल 4.2x10 के सेल का उपयोग करके 1 au से लॉन्च किए जाते हैं⁻⁵ किग्रा 0.37 मीटर त्रिज्या और 0.42 मीटर क्षेत्रफल के साथ² 0.0005 प्रकाश की गति की क्रूज़िंग गति प्राप्त करने के लिए। लक्ष्य पर, प्रत्येक कैप्सूल 10 के 4,000 डिलीवरी माइक्रोकैप्सूल में विघटित हो जाता है^-10 किग्रा और 30 माइक्रोमीटर त्रिज्या जो ग्रहों के वायुमंडल में अक्षुण्ण प्रवेश की अनुमति देता है। उन मिशनों के लिए जो घने गैस क्षेत्रों का सामना नहीं करते हैं, जैसे परिपक्व ग्रहों के लिए इंटरस्टेलर ट्रांजिट या सितारों के रहने योग्य क्षेत्रों में, माइक्रोकैप्सूल को सीधे 1 एयू से 10 का उपयोग करके लॉन्च किया जा सकता है।⁻⁹ 1.8 मिलीमीटर त्रिज्या के 0.0005 c के वेग को प्राप्त करने के लिए लक्ष्य पर कब्जा करने के लिए विकिरण दबाव द्वारा कम किया जाना। बंडल किए गए और झुंड मिशन दोनों के लिए 1 मिमी और 30 माइक्रोमीटर त्रिज्या वाले वाहनों और पेलोड की बड़ी संख्या में आवश्यकता होती है। झुंड मिशन के लिए ये कैप्सूल और लघु पाल बड़े पैमाने पर आसानी से निर्मित किए जा सकते हैं।

एस्ट्रोमेट्री और लक्ष्यीकरण

पैन्सपर्मिया वाहनों का लक्ष्य उन लक्ष्यों को ले जाना होगा जिनके आगमन के समय स्थानों की भविष्यवाणी की जानी चाहिए। यह उनकी मापी गई उचित गतियों, उनकी दूरियों और वाहनों की परिभ्रमण गति का उपयोग करके गणना की जा सकती है। लक्ष्य वस्तु की स्थिति संबंधी अनिश्चितता और आकार तब इस संभावना का अनुमान लगाने की अनुमति देता है कि पैन्सपर्मिया वाहन अपने लक्ष्य पर पहुंचेंगे। स्थितीय अनिश्चितता $\delta y$ (एम) आगमन समय पर लक्ष्य निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जाता है, जहां $\alpha _{p}$ लक्ष्य वस्तु (आर्कसेक/वर्ष) की उचित गति का संकल्प है, $d$d पृथ्वी से दूरी (m) है और $v$ वाहन का वेग है (एम एस^-1).:$\delta y={\frac {1.5\times 10^{-13}\alpha _{p}d^{2}}{v}}$ स्थितीय अनिश्चितता को देखते हुए, वाहनों को लक्ष्य की अनुमानित स्थिति के बारे में एक चक्र में बिखराव के साथ लॉन्च किया जा सकता है। संभावना $P_{\text{target}}$ एक कैप्सूल के लिए त्रिज्या के साथ लक्ष्य क्षेत्र को हिट करने के लिए $r_{\text{target}}$ (एम) लक्ष्यीकरण बिखराव और लक्ष्य क्षेत्र के अनुपात द्वारा दिया जाता है।

$P_{\text{target}}={\frac {A_{\text{target}}}{\pi (\delta y)^{2}}}={\frac {4.4\times 10^{25}{r_{\text{target}}}^{2}v^{2}}{{\alpha _{p}}^{2}d^{4}}}$ इन समीकरणों को लागू करने के लिए, स्टार की एस्ट्रोमेट्री की सटीकता 0.00001 आर्कसेक/वर्ष की उचित गति, और 0.0005 प्रकाश की गति (1.5 × 10) के सौर सेल वाहन वेग⁵ मि.से^-1) कुछ दशकों में होने की संभावना है। एक चुने हुए ग्रह प्रणाली के लिए, क्षेत्र $A_{\text{target}}$ रहने योग्य क्षेत्र की चौड़ाई हो सकती है, जबकि अंतरतारकीय बादलों के लिए, यह बादल के विभिन्न घनत्व क्षेत्रों के आकार हो सकते हैं।

मंदी और कब्जा

सूर्य जैसे सितारों के लिए सौर सेल मिशन लॉन्च की रिवर्स गतिशीलता में विकिरण दबाव से कम हो सकता है। आगमन पर पाल ठीक से उन्मुख होना चाहिए, लेकिन गोलाकार पाल का उपयोग करके अभिविन्यास नियंत्रण से बचा जा सकता है। वाहनों को लॉन्च के समान रेडियल दूरी पर लगभग 1 au पर लक्ष्य सूर्य जैसे सितारों तक पहुंचना चाहिए। वाहनों को कक्षा में कैद करने के बाद, माइक्रोबियल कैप्सूल को तारे की परिक्रमा करते हुए एक रिंग में फैलाया जा सकता है, कुछ ग्रहों के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के भीतर। ग्रहों की डिस्क और तारे बनाने वाले बादलों के अभिवृद्धि के मिशन दर पर चिपचिपे खिंचाव से कम होंगे ${\frac {dv}{dt}}$ जैसा कि निम्नलिखित समीकरण द्वारा निर्धारित किया गया है, जहाँ $v$ वेग है, $r_{c}$ गोलाकार कैप्सूल की त्रिज्या, $\rho _{c}$ कैप्सूल का घनत्व है और $\rho _{m}$ माध्यम का घनत्व है।

${\frac {dv}{dt}}=-{\frac {3v^{2}}{2\rho _{c}}}{\frac {\rho _{m}}{r_{c}}}$

0.0005 c (1.5 ×10⁵ मि.से⁻¹) 2,000 मी से कम होने पर कैप्चर किया जाएगा^-1, बादलों में दानों की विशिष्ट गति। इंटरस्टेलर क्लाउड में विभिन्न घनत्व वाले क्षेत्रों में कैप्सूल के आकार को रोकने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। सिम्युलेशन से पता चलता है कि एक 35 माइक्रोन|माइक्रोन रेडियस कैप्सूल एक सघन कोर में और एक 1 मिमी रेडियस कैप्सूल क्लाउड में एक प्रोटोस्टेलर संघनन में कैप्चर किया जाएगा। सितारों के बारे में अभिवृद्धि डिस्क के दृष्टिकोण के लिए, 0.0005 c पर 1000 किमी मोटी डिस्क फेस में प्रवेश करने वाले मिलीमीटर आकार के कैप्सूल को डिस्क में 100 किमी पर कैप्चर किया जाएगा। इसलिए, 1 मिमी आकार की वस्तुएं इंटरस्टेलर बादलों में नए सितारों और प्रोटोस्टेलर संघनन के बारे में प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क को सीडिंग करने के लिए सर्वोत्तम हो सकती हैं।

कैप्चर किए गए पैनस्पर्मिया कैप्सूल धूल में मिल जाएंगे। धूल का एक अंश और कैप्चर किए गए कैप्सूल का एक आनुपातिक अंश खगोलीय पिंडों तक पहुंचाया जाएगा। डिलीवरी माइक्रोकैप्सूल में पेलोड को फैलाने से इस बात की संभावना बढ़ जाएगी कि कुछ रहने योग्य वस्तुओं तक पहुंचाए जाएंगे। ग्रहों या चंद्रमाओं में वायुमंडलीय प्रवेश के माध्यम से कार्बनिक पदार्थों को संरक्षित करने के लिए 0.6 - 60 μm त्रिज्या के कण पर्याप्त ठंडे रह सकते हैं।तदनुसार, प्रत्येक 1 मिमी, 4.2 × 10^-6 चिपचिपे माध्यम में कैद किए गए किलो कैप्सूल को 30 μm त्रिज्या के 42,000 डिलीवरी माइक्रोकैप्सूल में फैलाया जा सकता है, प्रत्येक का वजन 10 होता है⁻¹⁰ किग्रा और 100,000 रोगाणुओं से युक्त। इन वस्तुओं को तारे के विकिरण दबाव से धूल के बादल से बाहर नहीं निकाला जाएगा, और धूल के साथ मिश्रित रहेगा। धूल का एक अंश, जिसमें कैप्चर किए गए माइक्रोबियल कैप्सूल होते हैं, ग्रहों या चंद्रमाओं द्वारा कब्जा कर लिया जाएगा, या धूमकेतुओं में कब्जा कर लिया जाएगा और बाद में उनके द्वारा ग्रहों तक पहुंचाया जाएगा। पकड़ने की संभावना, $P_{\text{capture}}$, इसी तरह की प्रक्रियाओं से अनुमान लगाया जा सकता है, जैसे कि हमारे सौर मंडल में ग्रहों और चंद्रमाओं द्वारा ग्रहों के बीच के धूल के कणों को पकड़ना, जहां 10^-5 राशिचक्रीय बादल धूमकेतु अपक्षरण द्वारा बनाए रखा जाता है, और क्षुद्रग्रह के टुकड़ों का एक समान अंश भी पृथ्वी द्वारा एकत्र किया जाता है। किसी ग्रह (या खगोलीय वस्तु) द्वारा आरंभिक रूप से लॉन्च किए गए कैप्सूल पर कब्जा करने की संभावना $P_{\text{planet}}$ नीचे समीकरण द्वारा दिया गया है, जहां $P_{\text{target}}$ संभावना है कि कैप्सूल लक्ष्य अभिवृद्धि डिस्क या क्लाउड ज़ोन तक पहुँच जाता है, और $P_{\text{capture}}$ किसी ग्रह द्वारा इस क्षेत्र से कब्जा करने की संभावना है।

$P_{\text{planet}}=P_{\text{target}}\times P_{\text{capture}}$

संभावना $P_{\text{planet}}$ धूल के साथ कैप्सूल के मिश्रण अनुपात और ग्रहों को वितरित धूल के अंश पर निर्भर करता है। इन चरों का अनुमान ग्रहों की वृद्धि डिस्क में या इंटरस्टेलर क्लाउड में विभिन्न क्षेत्रों में कब्जा करने के लिए लगाया जा सकता है।

बायोमास आवश्यकताएं

चुने हुए उल्कापिंडों की संरचना का निर्धारण करने के बाद, खगोल विज्ञान ने प्रयोगशाला प्रयोग किए जो सुझाव देते हैं कि कई उपनिवेशी सूक्ष्मजीव और कुछ पौधे अपने अधिकांश रासायनिक पोषक तत्व क्षुद्रग्रह और हास्य सामग्री से प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि, वैज्ञानिकों ने नोट किया कि फॉस्फेट (PO₄) और नाइट्रेट (नहीं₃-एन) गंभीर रूप से पोषण को कई स्थलीय जीवनरूपों तक सीमित करता है।सफल मिशनों के लिए, लक्ष्य खगोलीय वस्तु पर जीवन शुरू करने के लिए उचित अवसर के लिए पर्याप्त बायोमास लॉन्च किया जाना चाहिए और कब्जा कर लिया जाना चाहिए। 10 के कुल बायोमास के साथ कुल 10 मिलियन जीवों के लिए प्रत्येक 100,000 सूक्ष्मजीवों के साथ 100 कैप्सूल के ग्रह द्वारा एक आशावादी आवश्यकता है।⁻⁸ किग्रा.

एक सफल मिशन के लिए लॉन्च करने के लिए आवश्यक बायोमास निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया गया है।

एम_biomass (किलो) = 10⁻⁸ / प_planet P के लिए उपरोक्त समीकरणों का उपयोग करना_target 0.0005 सी के पारगमन वेग के साथ, लक्ष्य के लिए ज्ञात दूरी, और लक्ष्य क्षेत्रों में धूल के द्रव्यमान तब बायोमास की गणना करने की अनुमति देता है जिसे संभावित सफलता के लिए लॉन्च करने की आवश्यकता होती है। इन मापदंडों के साथ, बायोमास का 1 ग्राम (10¹² सूक्ष्मजीव) अल्फा PsA और 4.5 ग्राम बीटा पिक्टोरिस को सीड कर सकते हैं। मुख्य रूप से इसकी बड़ी दूरी के कारण, अधिक बायोमास को रो ओफियुकी क्लाउड कॉम्प्लेक्स में लॉन्च करने की आवश्यकता है। एक प्रोटॉस्टेलर संघनन या एक अभिवृद्धि डिस्क को सीड करने के लिए 300 टन के क्रम पर एक बायोमास लॉन्च करने की आवश्यकता होगी, लेकिन दो सौ किलोग्राम रो ओफियुकी क्लाउड कॉम्प्लेक्स में एक युवा तारकीय वस्तु को सीड करने के लिए पर्याप्त होगा।

नतीजतन, जब तक आवश्यक जीवन सहनशीलता की सीमा पूरी होती है (उदाहरण के लिए: विकास तापमान, ब्रह्मांडीय विकिरण परिरक्षण, वातावरण और गुरुत्वाकर्षण), पृथ्वी पर व्यवहार्य जीवन रूपों को इस और अन्य ग्रह प्रणालियों में पानी के क्षुद्रग्रह और ग्रह सामग्री द्वारा रासायनिक रूप से पोषित किया जा सकता है।

जैविक पेलोड

बोने वाले जीवों को लक्षित वातावरण में जीवित रहने और गुणा करने और एक व्यवहार्य जीवमंडल स्थापित करने की आवश्यकता होती है। जीवन की कुछ नई शाखाओं में बुद्धिमान प्राणी विकसित हो सकते हैं जो आकाशगंगा में जीवन का और विस्तार करेंगे।

संदेशवाहक सूक्ष्मजीव विविध वातावरण पा सकते हैं, जिसमें थर्मोफाइल (उच्च तापमान), साइकोफाइल (कम तापमान), एसिडोफाइल (उच्च अम्लता), हेलोफाइल (उच्च लवणता), ओलिगोट्रोफ (कम पोषक तत्व एकाग्रता), जेरोफाइल सहित सहिष्णुता की एक सीमा के साथ चरमपंथी सूक्ष्मजीवों की आवश्यकता होती है। (शुष्क वातावरण) और रेडियोप्रतिरोधी (उच्च विकिरण सहिष्णुता) सूक्ष्मजीव। जेनेटिक इंजीनियरिंग कई सहनशीलता के साथ अतिप्रेमी सूक्ष्मजीवों का उत्पादन कर सकती है। लक्ष्य वायुमंडल में संभवतः ऑक्सीजन की कमी होगी, इसलिए कॉलोनाइजर्स को अवायवीय सूक्ष्मजीवों को सम्मलितकरना चाहिए। अवायवीय साइनोबैक्टीरीया का उपनिवेशीकरण बाद में वायुमंडलीय ऑक्सीजन की स्थापना कर सकता है जो उच्च विकास के लिए आवश्यक है, जैसा कि पृथ्वी पर हुआ था। जैविक पेलोड में एरोबिक जीवों को खगोलीय पिंडों तक बाद में पहुंचाया जा सकता है, जब स्थिति सही होती है, धूमकेतु द्वारा कैप्सूल पर कब्जा कर लिया और संरक्षित किया जाता है।

यूकेरियोट सूक्ष्मजीवों का विकास पृथ्वी पर उच्च विकास के लिए एक प्रमुख अड़चन था। पेलोड में यूकेरियोट सूक्ष्मजीवों को सम्मलितकरना इस बाधा को बायपास कर सकता है। बहुकोशिकीय जीव और भी अधिक वांछनीय हैं, लेकिन जीवाणुओं की तुलना में बहुत अधिक भारी होने के कारण, कम भेजे जा सकते हैं। हार्डी टार्डीग्रेड (जल-भालू) उपयुक्त हो सकते हैं लेकिन वे एथ्रोपोड के समान हैं और कीड़ों को जन्म देंगे। रोटीफर्स की बॉडी-प्लान उच्च जानवरों को जन्म दे सकती है, अगर रोटिफ़र्स को इंटरस्टेलर ट्रांज़िट से बचने के लिए कठोर किया जा सकता है।

अभिवृद्धि डिस्क में कैद सूक्ष्मजीवों या कैप्सूल को धूल के साथ क्षुद्रग्रहों में कैद किया जा सकता है। जलीय परिवर्तन के दौरान क्षुद्रग्रहों में पानी, अविकरण लवण और कार्बनिक पदार्थ होते हैं, और उल्कापिंडों के साथ ज्योतिषीय प्रयोगों से पता चला है कि इन मीडिया में क्षुद्रग्रहों में शैवाल, बैक्टीरिया, कवक और पौधों की संस्कृतियां विकसित हो सकती हैं। सूक्ष्मजीव तब बढ़ते हुए सौर निहारिका में फैल सकते हैं, और धूमकेतुओं और क्षुद्रग्रहों में ग्रहों तक पहुंचाए जाएंगे। जलीय ग्रहों के वातावरण में वाहक धूमकेतु और क्षुद्रग्रहों में पोषक तत्वों पर सूक्ष्मजीव विकसित हो सकते हैं, जब तक कि वे ग्रहों पर स्थानीय वातावरण और पोषक तत्वों के अनुकूल न हों।

जीनोम में संकेत

1979 के बाद से कई प्रकाशनों ने इस विचार का प्रस्ताव दिया है कि निर्देशित पैन्सपर्मिया को पृथ्वी पर सभी जीवन की उत्पत्ति के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है यदि एक विशिष्ट 'हस्ताक्षर' संदेश पाया जाता है, जिसे जानबूझकर पहले सूक्ष्मजीवों के जीनोम या आनुवंशिक कोड में प्रत्यारोपित किया जाता है। हमारे काल्पनिक पूर्वज। 2013 में भौतिकविदों की एक टीम ने दावा किया कि उन्होंने आनुवंशिक कोड में गणितीय और लाक्षणिकता पाई है, जो उनका मानना ​​है कि इस तरह के हस्ताक्षर के लिए सबूत है। यह दावा आगे के अध्ययन द्वारा प्रमाणित नहीं किया गया है, या व्यापक वैज्ञानिक समुदाय द्वारा स्वीकार नहीं किया गया है। एक मुखर आलोचक जीवविज्ञानी PZ मायर्स हैं जिन्होंने कहा, Pharyngula (ब्लॉग) में लिखते हुए:

दुर्भाग्य से, उन्होंने जो इतनी ईमानदारी से वर्णित किया है वह अच्छा पुराना ईमानदार कचरा है ... उनके तरीके आनुवंशिक कोड में एक प्रसिद्ध कार्यात्मक संघ को पहचानने में विफल रहे; डिजाइन का झूठा अनुमान लगाने से पहले उन्होंने प्राकृतिक कानून के संचालन से इंकार नहीं किया... हमें निश्चित रूप से पैन्सपर्मिया का आह्वान करने की आवश्यकता नहीं है। जेनेटिक कोड में कुछ भी डिज़ाइन की आवश्यकता नहीं है, और लेखकों ने अन्यथा प्रदर्शित नहीं किया है।.

बाद के सहकर्मी-समीक्षित लेख में, लेखक एक व्यापक सांख्यिकीय परीक्षण में प्राकृतिक कानून के संचालन को संबोधित करते हैं, और पिछले लेख की तरह ही निष्कर्ष निकालते हैं। विशेष वर्गों में वे पीजेड मायर्स और कुछ अन्य लोगों द्वारा उठाई गई पद्धतिगत चिंताओं पर भी चर्चा करते हैं।

अवधारणा मिशन

महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रसारित पैनस्पर्मिया मिशन वर्तमान या निकट भविष्य की प्रौद्योगिकियों द्वारा लांच किए जा सकते हैं। हालांकि, जब ये प्रौद्योगिकियां उपलब्ध होंगी तब उन्हें भी उपयोग किया जा सकता है। निर्देशित पैनस्पर्मिया के जैविक पहलुओं को जीनेटिक इंजीनियरिंग द्वारा सुधारा जा सकता है, जिससे मजबूत पॉलीएक्स्ट्रेमोफाइल माइक्रोऑर्गेनिज्म और बहुकोशिकीय जीवों का निर्माण हो सकता है, जो विविध खगोलीय वस्तुओं के वातावरण के लिए उपयुक्त हैं। उच्च विकिरण प्रतिरोध के साथ हार्डी पॉलीएक्स्ट्रीमोफाइल एनारोबिक बहुकोशिकीय यूकेरियोट्स, जो साइनोबैक्टीरिया के साथ एक आत्मनिर्भर पारिस्थितिकी तंत्र बना सकते हैं, आदर्श रूप से अस्तित्व और उच्च विकास के लिए आवश्यक सुविधाओं को जोड़ देंगे।

उन्नत मिशनों के लिए, पृथ्वी-आधारित लेज़रों द्वारा त्वरित किए गए बीम-संचालित प्रणोदन का उपयोग करके आयन थ्रस्टर्स या सौर पाल 0.01 सी (3 x 10⁶ मीटर/सेकंड) तक की गति प्राप्त कर सकते हैं। रोबोट इन-कोर्स नेविगेशन प्रदान कर सकते हैं, डीएनए की मरम्मत के लिए पारगमन के माध्यम से समय-समय पर जमे हुए रोगाणुओं को पुनर्जीवित करने को नियंत्रित कर सकते हैं, और उपयुक्त लक्ष्य भी चुन सकते हैं। प्रणोदन के ये तरीके और रोबोटों विकास के अधीन हैं।

इंटरस्टेलर स्पेस के लिए बंधे हाइपरबोलिक धूमकेतु पर माइक्रोबियल पेलोड भी लगाए जा सकते हैं। इस रणनीति धूमकेतु द्वारा प्राकृतिक पैन्सपर्मिया के तंत्र का अनुसरण करती है, जैसा कि हॉयल और विक्रमसिंघे द्वारा सुझाया गया है। कुछ केल्विन के इंटरस्टेलर तापमान पर धूमकेतु में सूक्ष्मजीव जमे रहेंगे और कल्पों के लिए विकिरण से सुरक्षित रहेंगे। यह संभावना नहीं है कि एक निष्कासित धूमकेतु किसी अन्य ग्रह प्रणाली में कब्जा कर लिया जाएगा, लेकिन सूर्य के लिए गर्म सूर्य समीपक दृष्टिकोण के माध्यम से सूक्ष्मजीवों को गुणा करने की अनुमति देकर संभावना को बढ़ाया जा सकता है, फिर धूमकेतु को विखंडित किया जा सकता है। एक किलोमीटर त्रिज्या वाले धूमकेतु से 4.2 x 10¹² एक-किलोग्राम बीजित टुकड़ों का उत्पादन करेगा, और कॉमेट को घुमाने से ये आइसी वस्तुएं अनियमित दिशाओं में खिसक जाएंगी। इस तरह से, एकल कॉमेट के माध्यम से परिवहन की तुलना में, एक अन्य ग्रह तंत्र में कैप्चर करने की संभावना एक हजार गुना बढ़ जाएगी। धूमकेतुओं का ऐसा हेरफेर एक सट्टा दीर्घकालिक संभावना है।

जर्मन भौतिकशास्त्री क्लॉडियस ग्रोस ने प्रस्तावित किया है कि ब्रेकथ्रू स्टारशॉट पहल के द्वारा विकसित तकनीक का उपयोग दूसरे चरण में एककोशिकीय जीवों के जीवमंडल को स्थापित करने के लिए किया जा सकता है, अन्यथा केवल क्षणिक रूप से ग्रहों की रहने योग्य खगोलीय वस्तुओं पर। इस पहल का उद्देश्य, जेनेसिस प्रोजेक्ट, पृथ्वी पर प्रिकैम्ब्रियन अवधि के समकक्ष विकास को तेजी से आगे बढ़ाना होगा। ग्रोस का तर्क है कि उत्पत्ति परियोजना 50-100 वर्षों के भीतर संभव होगी, जो कम मास के प्रोब्स का उपयोग करके आवेदन किए जा सकते हैं जिन्हें जीवों की सींथेसिस के लिए स्थानों पर मिनीयचराइज्ड जीन प्रयोगशाला से लैस किया जा सकता है। जेनेसिस प्रोजेक्ट यूकेरियोट जीवन के लिए निर्देशित पैन्सपर्मिया का विस्तार करता है, यह तर्क देते हुए कि यह अधिक संभावना है कि जटिल जीवन दुर्लभ है, और जीवाणु जीवन नहीं। 2020 में, सैद्धांतिक भौतिकी एवी लोएब ने एक ऐसे ही 3-डी प्रिंटर के बारे में लिखा जो अमेरिकी वैज्ञानिक में जीवन के बीजों का निर्माण कर सकता है।

प्रेरणा और नैतिकता

निर्देशित पैनस्पर्मिया, हमारे जैविक जीवन के परिवार को सुरक्षित रखने और विस्तारित करने का उद्देश्य रखती है। इसका उद्देश्य सभी पृथ्वीय जीवन के सामान्य आनुवंशिक विरासत को बनाए रखने की इच्छा से प्रेरित हो सकता है। इस प्रेरणा को जैविक नैतिकता के रूप में व्यक्त किया गया था, जो जैविक जीवन के सामान्य जीन / प्रोटीन पैटर्न को मूल्य देती है,और जो पृथ्वी के बाहर जीवन को सुरक्षित रखने और विस्तारित करने के लक्ष्य को पूरा करने के लिए पैनबायोटिक नैतिकता के रूप में व्यक्त की गई है।

आणविक जीव विज्ञान सभी सेलुलर जीवन में सामान्य जटिल पैटर्न,और एक सामान्य आनुवंशिक कोड और अनुवाद (जीव विज्ञान) के लिए एक सामान्य तंत्र को प्रोटीन में दिखाता है, जो फिर डीएनए को पुनरुत्पादित करने में मदद करते हैं। इसके अलावा, ऊर्जा उपयोग और सामग्री परिवहन के मूल तंत्र साझा होते हैं। ये स्व-प्रतिपलन पैटर्न और प्रक्रियाएं ऑर्गेनिक जीन/प्रोटीन जीवन के कोर होते हैं। इस जटिलता के कारण और भौतिक कानूनों के सटीक संयोजन के कारण, जीवन अद्वितीय होता है जो जीवित रहने की अनुमति देते हैं। जीवन के आत्म-प्रसार की पुरस्कृति भी अद्वितीय है, जो जीवन को सुरक्षित और विस्तृत करने का एक मानवीय उद्देश्य दर्शाता है। ये उद्देश्य अंतरिक्ष में सबसे अच्छी तरह सुरक्षित होंगे, जो एक पैनबायोटिक नैतिकता का सुझाव देते हैं जो इस भविष्य को सुरक्षित करने के लिए होता है।

आपत्तियां और प्रतिवाद

निर्देशित पैनस्पर्मिया का मुख्य आपत्ति यह है कि यह लक्ष्य क्षेत्रों में स्थानीय जीवन के साथ हस्तक्षेप कर सकता है। उपनिवेशी सूक्ष्मजीव संसाधनों के लिए स्थानीय जीवन की तुलना में अधिक ताकतवर हो सकते हैं, या स्थानीय जीवों को संक्रमित और नुकसान पहुंचा सकते हैं। हालांकि, इस संभावना को नवगठित ग्रह प्रणालियों, अभिवृद्धि डिस्क और स्टार-बनाने वाले बादलों को लक्षित करके कम किया जा सकता है, जहां स्थानीय जीवन और विशेष रूप से उन्नत जीवन अभी तक विकसित नहीं हो सका है। यदि स्थानीय जीवन मौलिक रूप से भिन्न है, तो उपनिवेशी सूक्ष्मजीव इसे नुकसान नहीं पहुंचा सकते हैं। यदि स्थानीय कार्बनिक जीन/प्रोटीन जीवन है, तो यह उपनिवेशी सूक्ष्मजीवों के साथ जीनों का आदान-प्रदान कर सकता है, जिससे गांगेय जैव विविधता में वृद्धि हो सकती है।

एक और आपत्ति यह है कि वैज्ञानिक अध्ययन के लिए अंतरिक्ष को पृथक रखा जाना चाहिए, जो एक ग्रहों का क्वारंटीन का कारण हो सकता है। हालांकि, निर्देशित पैनस्पर्मिया केवल कुछ, अधिकतर कुछ सैकड़ों नए तारों तक ही पहुंच सकता है, जो स्थानीय जीवन और अनुसंधान के लिए सौ बिलियन स्थानों को पृष्ठभूमि रखता है। एक तकनीकी आपत्ति दीर्घ अंतरगलक यात्रा के दौरान संदेशक कार्यकों की अनिश्चित संरक्षण है। इन प्रश्नों का समाधान करने के लिए अनुकूलित सिमुलेशन और मजबूत कोलोनाइजर के विकास की आवश्यकता होती है।

निर्देशित पैन्स्पर्मिया में लगने से इनकार का तीसरा तर्क यह है कि वन्य जानवरों के जीवन मूल रूप से जीने के लायक नहीं होते हैं, और इसलिए जीवन का प्रसार नैतिक रूप से गलत होगा। यू-क्वांग एनजी इस दृष्टिकोण का समर्थन करते हैं, और अन्य लेखक सहमत या असहमत हैं। उपरोक्त दो आपत्तियों के विपरीत, जो विस्तार से ध्यान देकर कम किए जा सकते हैं, किसी भी वर्तमान में नहीं जाना जाता कि जीवन के साथ सीडिंग की गई दुनिया पर विकास किस तरह से आगे बढ़ेगा। ओ'ब्रायन का तर्क है कि इस ग्रह पर वन्य जानवरों के बड़े से बड़े दर्द का बहुत सारा कारण प्राकृतिक चयन द्वारा विकसित होने के तरीके का नतीजा हो सकता है, और इसलिए वैज्ञानिक तरीके से विकसित होने वाली जगहों पर भी विपरीत दुःख होने की संभावना हो सकती है। सिवुला मुद्दे के सभी पक्षों को विचार करते हुए इस नतीजे पर पहुंचता है कि "दुःख आपत्ति का जोखिम एक गंभीर नैतिक समस्या का प्रतिनिधित्व करती है - ग्रहण बहुत अच्छा हो सकता है या नैतिक आपदा हो सकती है - अपने नैतिक सिद्धांत के आधार पर। इस संकट का संतुलन तक पहुंचने तक, मानवता को सृष्टि के किसी भी कार्य से बचना चाहिए।"

लोकप्रिय संस्कृति में

एक प्राचीन निर्देशित पैन्सपर्मिया प्रयास की खोज "द चेज़" स्टार ट्रेक: द नेक्स्ट जनरेशन का केंद्रीय विषय है, जो स्टार ट्रेक: द नेक्स्ट जनरेशन का एक एपिसोड है। कहानी में, कप्तान पिकार्ड को अपने दिवंगत पुरातत्व प्रोफेसर के अंतिम शोध को पूर्ण करने के लिए काम करना होता है। उस प्रोफेसर, गैलेन ने पता लगाया था कि 19 दुनियाओं की प्राचीन आनुवंशिक सामग्री में बीजित डीएनए के टुकड़ों को कंप्यूटर एल्गोरिथ्म जोड़ने के लिए पुन: व्यवस्थित किया जा सकता है। कार्डेसियन, क्लिंगन और रोमुलान अभियानों से प्रतियोगिता के बीच (और बाद में, असंतोष सहित सहयोग से) गैलेन के अनुसंधान सुरागों की खोज, यू.एस.एस. एंटरप्राइज़-डी चालक दल को पता चलता है कि एक विदेशी पूर्वज जाति वास्तव में, जीवोत्पत्ति से पहले, कई स्टार सिस्टमों में आनुवंशिक सामग्री का बीजारोपण करती है, इस प्रकार कई ह्यूमनॉइड प्रजातियों के विकास को निर्देशित करती है।

निर्देशित पैन्सपर्मिया की कुछ भिन्नता को एनीमे नीयन उत्पत्ति इवांगेलियन के कथानक में भी सम्मलित किया गया था।

यह भी देखें

• खगोल जीव विज्ञान
• एक्स्ट्रीमोफिल्स
• अंतर्ग्रहीय संदूषण
• बाह्य अंतरिक्ष में परीक्षण किए गए सूक्ष्मजीवों की सूची
• पुरानी पृथ्वी सृष्टिवाद
• ग्रहों की सुरक्षा