Durante miles de años los seres humanos han mirado al cielo nocturno y se preguntó acerca de la presencia de vida en otros lugares, ya sea en nuestro sistema solar o en algún otro planeta azul o el cuerpo alrededor de otra estrella. Tales pensamientos han encontrado su expresión en ficción, misiones científicas y religiones de todo el mundo. Los filósofos y gente común han ponderado el surgimiento de la vida en nuestro planeta. Mitos de la creación son fundamentales para todas las civilizaciones y la cultura, y reflejan la profunda resonancia de la cuestión de los orígenes. Hoy en día, los astrónomos han retrasado nuestra comprensión de los orígenes del universo dentro de diminutas fracciones de microsegundos de la gran explosión. Sin embargo, la ciencia no puede, por el momento, ofrecer una definición completa de la vida, ni siquiera apuntar a la hora exacta, las condiciones y los mecanismos cuando la materia orgánica primero pasó de no vivos para vivir. Hace apenas 50 años, los seres humanos comenzaron a extender su presencia en el espacio, primero con robots y luego con los humanos. A medida que continúa la expansión tentativa de nuestra especie en otros mundos, preguntas básicas siguen sin respuesta acerca de la adaptación a largo plazo de los organismos vivos a otros entornos. Por ejemplo, no sabemos lo que el efecto será de vivir durante años en Marte, donde la fuerza de la gravedad es de aproximadamente un tercio de la de la Tierra. Astrobiología aborda todos estos misterios convincentes al abrazar el estudio del origen, evolución, distribución y futuro de la vida en el universo.
Programa de astrobiología de la NASA actual se dirige a tres preguntas fundamentales: ¿Cómo comienza la vida y evolucionar? ¿Hay vida más allá de la Tierra y, de ser así, ¿cómo podemos detectarlo? ¿Cuál es el futuro de la vida en la Tierra y en el universo? Si bien las preguntas de nuestros orígenes se han debatido durante miles de años, la NASA tomó una nueva dirección en 1995 mediante la definición de un programa de ciencia que era también un nuevo experimento en la investigación que los puentes y se conecta muchas disciplinas.Política, la ciencia, personalidades y serendipia contribuyeron a la creación y el éxito de lo que ahora se llama la astrobiología como un campo de investigación.
Antecedentes históricos
En 1953, investigadores de University of Chicago Stanley Miller y Harold Urey realizó un ahora famoso experimento en el que tuvieron éxito en la formación de algunos de los compuestos que los científicos consideran elementos básicos de la vida. El nuevo programa espacial de Estados Unidos adoptó este campo de estudio de la vida en el universo (apodado "exobiología"). NASA financió su primer proyecto exobiología en 1959: un instrumento diseñado para detectar vida microbiana en ambientes extraterrestres. Liderados por la gente como el fallecido Dr. Harold "Chuck" Klein, la NASA estableció un programa de ciencias de la vida, que incluyó la exobiología, como parte de su ámbito de competencia. Cuando se definen los roles y responsabilidades de la nueva agencia, el antiguo Laboratorio Aeronáutico Ames pasó a llamarse Centro de Investigación Ames (ARC) y asigna dos funciones de exploración espacial: la gestión de la serie Pioneer de naves espaciales y la vida espacio ciencias. Esta casa en la ARC y la investigación patrocinada por el programa de exobiología de la NASA sentaron las bases para el enfoque más amplio para el estudio de la vida en el universo que con el tiempo se convertiría en la astrobiología.
En la década de 1970, la NASA intentó responder a la pregunta de la singularidad de la vida en el sistema solar en una sola misión con las sondas Viking '(desarrollados y gestionados por el Centro de Investigación Langley) buscar signos de vida microbiana en la superficie de Marte. Estos experimentos de detección de vida fueron diseñados a la "cultura" (crecer) microbios y detectar los signos de su actividad metabólica usando muestras de los primeros centímetros del suelo marciano. Los experimentos no produjeron evidencia de vida extraterrestre. Los científicos determinaron que la química y la radiación en la superficie de Marte hacen que el ambiente hostil para la vida tal como la conocemos. Además, los científicos ahora saben que menos de uno por ciento de los microbios en la Tierra puede ser cultivado en un laboratorio. Como consecuencia de este fracaso científico percibido NASA marginó experimentos exobiológica para las misiones espaciales, especialmente a Marte, durante muchos años. La comunidad científica procedió a repensar su enfoque para la detección de firmas biológicas o signos de vida. Fuera de esta redirección eventualmente llegó el concepto de búsqueda de ambientes habitables en lugar de la detección directa de organismos.
NASA continuó con su programa de pequeñas donaciones exobiología, la financiación de una amplia variedad de investigaciones sobre cuestiones claves sobre la vida en el universo. Los avances científicos importantes impulsadas por la investigación exobiología de la NASA incluyen la identificación de una nueva clase de organismos, arqueas, y la posterior redefinición del árbol de la vida y el nuevo campo de estudio de los extremófilos, organismos que prosperan en ambientes mortales a las formas familiares de la vida.
Mientras que la exobiología se adelantó, los investigadores en astrofísica, ciencias planetarias, y otras áreas de la ciencia espacial fueron avanzando también. Para 1995, los avances en la ciencia, junto con los cambios en el panorama político nacional hicieron el estudio de la vida en el universo atractivo una vez más, y así nació el programa de astrobiología de la NASA.
En el mundo de la política y la ciencia
A principios de 1990 la NASA Ames tenía una organización científica próspera con la investigación de clase mundial en ciencias de la Tierra, la ciencia espacial y ciencia de vida espacio. Un aspecto especial de esta empresa era la interacción interdisciplinaria fomentó entre los investigadores. Científicos de Ames como Jim Pollack publican habitualmente en revistas de ciencias de la Tierra y la ciencia espacial.Del mismo modo, algunos científicos tales como Chuck Klein trabajó tanto en el campo de la exobiología y en ciencias de la vida el espacio. Este trabajo interdisciplinario no fue bien reconocida, y en uno de los "roles y misiones de" ejercicios que barren a través de centros de la NASA periódicas, Ames fue impugnada para justificar su enfoque de la ciencia espacial.
Una coalición de la NASA comenzó a formarse, dedicada a salvar la capacidad extraordinariamente alta calidad científica en Ames. Tres figuras fueron la clave: el entonces Jefe Científico Francia Córdova, (ahora el presidente de la Universidad de Purdue); Wesley Huntress, administrador entonces asociado de Ciencias del Espacio; y Charles perrera de UCSD, el entonces administrador asociado para la Misión de la NASA al Planeta Tierra. En marzo de 1995, Huntress sugirió que la NASA utiliza el término "astrobiología" para describir el estudio mayor de la vida en el universo. El 19 de mayo de 1995, administrador de la NASA, Dan Goldin celebró una conferencia de prensa en Ames, oficialmente declarándola centro principal de la NASA para el nuevo campo de la astrobiología.
A lo largo de la década de 1990, las misiones espaciales producen una corriente de los descubrimientos científicos que alimentaron el interés en la astrobiología. El telescopio espacial Hubble ha anunciado muchas primicias científicas espaciales, que van desde la evidencia de agujeros negros a la existencia de las estrellas enanas marrones. En 1994, el Proyecto del Genoma Humano declaró que había cumplido con su meta de cinco años de la construcción de un mapa detallado e integral humana genética, un año antes de lo previsto. En diciembre de 1995, un descubrimiento verdaderamente sorprendente fue la primera detección confirmada de un planeta extrasolar que orbita una estrella similar al Sol.
En agosto de 1996, un grupo de investigadores, incluyendo científicos de la NASA Dr. David McKay publicó un polémico artículo en Science sobre posibles señales de vida en un meteorito marciano. El meteorito marciano mostró evidencia de algo que podría ser interpretado como fósiles microscópicos de organismos primitivos similares a bacterias, autores del artículo reclamados. Mientras la comunidad científica amplia aún tiene que aceptar estas reclamaciones, el papel provocado por primera vez un debate científico sobre los límites de tamaño de un organismo vivo. Casi al mismo tiempo, la nave espacial Galileo de la NASA comenzó a devolver imágenes intrigantes de la luna joviana Europa. Las imágenes de Europa realizaron pruebas convincentes de balsas de hielo que flotan en lo que podría ser un océano líquido. Estas revelaciones en un amplio espectro de la labor científica proporcionaron el material para un enfoque interdisciplinario. En septiembre de 1996, el primer Taller de Astrobiología de la NASA se celebró en Ames, al que asistieron más de 250 científicos de una amplia gama de campos de tierra, espacio, y ciencias de la vida. Ideas para un nuevo esfuerzo para entender la vida en el universo a través de las tres disciplinas comenzaron a unirse, y el taller produjeron un ambicioso plan de trabajo que define las tres preguntas esenciales y conducir el campo.
Instituto de Astrobiología de la NASA
La labor de promoción de Córdova, Huntress y perrera llevó a la creación de una nueva plataforma para el estudio multidisciplinario amplio que era la astrobiología. Un instituto virtual, un foro común para mentes como para compartir ideas y aprovechar el trabajo de otros, se crearía. El Instituto de Astrobiología de la NASA (NAI) nació. Un instituto liberado de la costa de ladrillos y mortero tradicionales se había discutido previamente, pero el concepto nunca había sido realmente puesto a prueba.
En octubre de 1997, la NASA solicitó propuestas de ciencia astrobiología como el primer paso. Esa solicitud describe la enfermedad, tal como un experimento en la investigación interdisciplinaria y la colaboración virtual. Si bien el proceso de selección por concurso estaba en marcha, los métodos de dirección y gestión de un instituto virtual interdisciplinario aún no se han creado o en su lugar.
En mayo de 1998, el diputado Cazadora, el difunto conde Huckins, visitó Ames con la dirección para establecer el enfoque de la gestión para el instituto. En dirección Cazadora 'Me pidieron que fuera director interino y estaba encargado de la creación de un instituto virtual de los equipos seleccionados a través del anuncio de la NASA. El NAI se ejecuta con éxito y dentro de seis meses, un esfuerzo importante para un concepto probado. Fue durante esta fase inicial que se crearon las herramientas y técnicas de gestión de cartera de investigación y comunicación entre grupos. Además, se definió y amplió la carta original para la investigación en astrobiología, que abarca no sólo la ciencia básica, sino también campañas de instrumentación y de campo destinado a comprender los límites de la vida basada en la Tierra.
Mientras yo seguía en el cargo por un año más, que funciona como el director fundador, Goldin emitió un requisito para contratar un director de instituto que era un biólogo "King Kong". El cargo se cumplió en mayo de 1999 por el nombramiento de Baruch Blumberg, un biólogo y premio Nobel y el médico, como el primer director del NAI. Directores posteriores han incluido profesor de UCLA Bruce Runnegar y, más recientemente, Carl Pilcher, astrónomo y ex sede de la NASA astrobiología científico senior.
Más de 50 instituciones de investigación de Estados Unidos respondió a la primera solicitud de la NASA, y el campo de la astrobiología pronto tuvo un hogar. Los proyectos propuestos eran iniciada por el investigador ciencia básica dentro de las limitaciones impuestas por la NASA estratégicas, incluyendo un énfasis en la investigación de colaboración interdisciplinaria. Ese primer año, 11 equipos fueron elegidos y, junto con una única institución extranjera asociada en España, constituida el NAI. Cada uno de los 11 equipos se designó con el nombre de la institución del investigador principal. Los miembros de cada uno de los equipos eran de la institución principal y de los compañeros de las instituciones. Este patrón continúa en la actualidad.
Otros tres competiciones se han celebrado desde la selección inicial, dando lugar a cambios en la mezcla institucional. Durante este proceso, el número de investigadores y sociedad de cabecera ha crecido de 11 a 16 equipos, con cinco asociados internacionales y afiliados, y miles de científicos y estudiantes de todo el mundo. El progreso científico y el impacto de la influenza aviar ha sido sustancial en una amplia gama de investigación, incluyendo el estudio y definición de entornos habitables, la comprensión de los límites de la vida, la investigación bio-firma, a principios de la biosfera de la Tierra, y los orígenes de la vida. En 2003, el Consejo Nacional de Investigación llevó a cabo una revisión de los Estados Unidos y los programas internacionales en la astrobiología y aplaudió los avances en esta nueva ciencia.
Como se señaló anteriormente, el NAI también fue un experimento en colaboración virtual. Para lograr este objetivo, el NAI personal, el director y los investigadores utilizado herramientas de colaboración avanzadas, como la videoconferencia, "tableros inteligentes" de Internet ligado que permitió el intercambio simultáneo de datos a través de muchos usuarios en red y las herramientas entonces modernos disponibles en la vanguardia "Entorno Colaborativo de Ingeniería." servidor de sitios fácilmente accesibles, inicialmente desarrollado y alojado en Ames pero ahora disponible en el mercado, fomenta el intercambio fácil, pero seguro de documentos y otra información.Webcams streaming de vídeo desde un laboratorio a otro, la vinculación de los investigadores. Este tipo de colaboraciones basadas en Internet están actualmente ocupados por sentado, pero fueron considerados pioneros de hace una década.
ASTiD, ASTEP y El Programa de Astrobiología de la Cartera
Mientras que el nuevo elemento programático principal de astrobiología fue plasmada en el multi-institución, NAI altamente interdisciplinaria, funcionarios de la NASA reconoció desde el principio que había una necesidad de mantener una cartera de investigación que incluyó el investigador individual. El elemento a base de investigador principal del programa de astrobiología que ahora se llama el Programa de Biología Evolutiva y exobiología, y actualmente financia cerca de 150 investigadores individuales.
Un gol tempranero adicional de iniciativa de astrobiología de la NASA era crear instrumentación, herramientas y técnicas para la exploración de las "huellas de la vida" en ambientes extremos en la Tierra y en misiones a otros mundos. Para cumplir con estos objetivos, la NASA creó dos nuevas iniciativas para el programa de astrobiología: la Ciencia de Astrobiología, tecnología y programas de Desarrollo de Instrumentos (ASTiD), en 1998; y la Ciencia de la Astrobiología, Tecnología para el programa de Planetas (ASTEP) Explorar, en 2001.
Investigaciones de astrobiología requieren el desarrollo de instrumentación miniaturizada capaz de extensas operaciones autónomas en las superficies planetarias. Programa de la NASA patrocina ASTEP investigaciones para explorar ambientes extremos de la Tierra con el fin de desarrollar una base técnica y científica sólida para buscar vida en otros planetas. Una característica única y central del programa ASTEP es el uso de campañas de campo terrestres a más ciencia y tecnología. Por ejemplo, en 2007, las campañas de campo ASTEP se realizaron en México y Chile, en la isla de Svalbard al norte del Círculo Polar Ártico, y en los océanos Atlántico y Ártico norte. A través del programa ASTiD, un instrumento de difracción de rayos X en miniatura fue seleccionado como el primer astrobiología financiado experimento vuelo espacial para volar en el Laboratorio de Ciencia de Marte. Como se ha señalado en diversos exámenes y evaluaciones, las inversiones en los sensores de detección Biosignature son fundamentales para el logro de los objetivos de las misiones de vuelo en el Programa de Exploración de Marte.
Educación y Divulgación
La comunicación de los descubrimientos y la emoción de la astrobiología también se ha entendido como un requisito fundamental desde principios del desarrollo del campo. El cumplimiento de este objetivo ha tomado varias formas. Un elemento era un foro común, encarnado en la Conferencia sobre Astrobiología celebrará cada dos años que hoy en día atrae a más de 800 científicos de más de 30 campos. Con reuniones en 2000, 2002, 2004 y 2006 que han seguido creciendo en la asistencia, la conferencia sigue siendo un foro en el que se anima a los científicos para empujar los límites.
Otra medida de la madurez de un campo de investigación es la presencia de revistas profesionales revisadas por expertos que informan sobre el progreso científico. Dos de estas revistas han surgido: Astrobiología, publicada por Mary Ann Liebert, Inc., y la Revista Internacional de Astrobiología, publicado por Cambridge University Press. Ambos son ahora varios años en su publicación y rutinariamente reciben documentos de muy alta calidad.
Desde el principio de la astrobiología, el campo ha hecho un esfuerzo concertado para enfatizar la importancia de la educación, tanto para formar a la próxima generación de investigadores y exploradores y para mantener la conciencia pública de los muchos avances. Hace diez años prácticamente no hay universidades habían dedicado programas de licenciatura en la astrobiología y muy pocos incluso se ofreció un curso en el campo. Hoy en día, prácticamente todas las universidades más importantes del país tiene al menos un curso de la astrobiología y muchos tienen programas de grado. Los cursos se han diseñado, desarrollado currículos, libros de texto escritos, películas hechas, y talleres y clases de entrenamiento desarrollado por profesores y estudiantes tanto.
El Futuro
La primera década de la astrobiología ha sentado bases importantes para la comprensión de la génesis y evolución de la vida en el universo. El trabajo de campo ha proporcionado fósiles, los organismos y los ecosistemas que todos han dado lugar a una información valiosa sobre la Tierra primitiva, posibles modelos de orígenes y una enorme expansión de los límites ambientales reconocidos de la vida.El trabajo de laboratorio, junto con la observación astronómica, ha añadido otra pieza importante del rompecabezas y sigue aportando pistas y refinar los modelos. Misiones apenas están empezando a tomar la astrobiología a la totalidad de los nuevos niveles de comprensión. Dada la fascinación atemporal con cuestiones de los orígenes y la prevalencia de la vida, la astrobiología perdurará mucho tiempo en el futuro.
Última actualización: 19 de abril 2015
Editor: Brian Dunbar


