Na 36 jaar debat, verwarring en mislukte pogingen van andere ruimteagentschappen om een fundamentele vraag te beantwoorden, is NASA's Mars Science Laboratory (MSL) op weg om de zoektocht naar organische stof te herhalen die de twee Viking-sondes ontging.
Met nog 96 dagen tot de landing landt MSL in augustus in de Gale Crater. De rover, Curiosity genaamd, zal tot nu toe het grootste voertuig zijn dat op onze naburige planeet is afgeleverd. Met een gewicht van 900 kg is Curiosity bijna vijf keer zo groot als de Spirit and Opportunity-rovers die acht jaar geleden landden, en meer dan 1,5 keer zo groot als elke Viking-lander die in 1976 op de planeet arriveerde.
Net als de Vikings en Mars Exploration Rovers werd Curiosity bedacht en gelanceerd, grotendeels om informatie te verzamelen die ons zou kunnen vertellen of de Rode Planeet microbieel leven herbergt. Instrumentatie die voor in situ analyse werd gelanceerd, vordert gestaag sinds het Vikingtijdperk, maar elk hoofdstuk in het verhaal van de zoektocht naar het leven op Mars bouwt voort op de vorige.
Hoewel ze meestal slechts kort werden genoemd in de dagen dat Spirit and Opportunity de krantenkoppen haalden, waren de twee Viking-landers een geweldig vaartuig, niet alleen voor hun tijd, maar zelfs voor vandaag. De instrumentensuite van elke Viking-lander omvatte een suite van drie biologie-experimenten, instrumenten die zijn ontworpen voor de directe detectie van microben, mocht de regoliet op een van de twee Viking-landingsplaatsen er een bevatten. Terwijl volgende landingsvaartuigen instrumenten droegen die ontworpen waren om het levenspotentieel van Mars te beoordelen, is er geen enkele sinds het Project Viking is gebouwd om rechtstreeks naar levensvormen op Mars te zoeken.
Volgens Viking-onderzoeker Gilbert Levin hebben de Viking-landers het leven van Mars al ontdekt. In 1976-1977 leverde het instrument van Levin, bekend als het Labeled Release (LR) -experiment, positieve resultaten op bij Chryse Planitia en Utopia Planitia, de twee Viking-landingsplaatsen. Bij behandeling met een oplossing die kleine, organische chemicaliën bevat die zijn gelabeld met radioactieve koolstof, lieten regolith-monsters die op de landingsplaatsen werden genomen een gas vrij, wat werd aangegeven door een toename van de radioactiviteit in de ruimte boven het monster.
Levin gelooft dat het gas kooldioxide is dat ontstaat door de oxidatie van de organische chemicaliën, maar het is ook denkbaar dat de chemicaliën zijn gereduceerd tot een ander gas, methaan. Hoe dan ook, aangezien het verhitten van de monsters tot een temperatuur die hoog genoeg was om de meeste microben te doden die we op aarde kennen, het vrijkomen van gas voorkwam, concludeerde het Viking-wetenschapsteam aanvankelijk dat de LR leven had gedetecteerd.
Het grootste deel van het wetenschappelijke team, maar niet Levin, besloot dat de gasafgifte in de LR het gevolg moest zijn van een niet-biologische chemische reactie. Deze heroverweging was te wijten aan verschillende factoren, maar de belangrijkste was dat de gaschromatograaf-massaspectrometer (GC-MS) van elke lander geen organische stof in de monsters kon detecteren. Zoals wijlen Carl Sagan het in zijn televisieserie Cosmos uitlegde: 'Als er leven op Mars is, waar zijn dan de lijken?'
Hoewel de meeste astrobiologen en planetaire wetenschappers het niet met Levin eens zijn dat de resultaten van zijn 36 jaar oude experiment overtuigend bewijs vormen voor het leven op Mars, is er een groeiend aantal Mars-wetenschappers dat dubbelzinnig is over de kwestie. Volgens Levin kwam Sagan in 1996 in de dubbelzinnige categorie terecht, nadat astrobioloog David McKay en collega's een paper publiceerden in het tijdschrift Science waarin het gefossiliseerde leven in meteoriet ALH84001 werd beschreven, een van een handvol meteorieten waarvan bekend is dat ze van Mars afkomstig zijn.
Reizen binnen het enorme instrumentenpakket van Curiosity is een suite van machines genaamd SAM, wat staat voor "Sample Analysis at Mars". Na al deze jaren vertegenwoordigt SAM de eerste poging van NASA om Viking's zoektocht naar organische stoffen van Mars te herhalen, maar met geavanceerdere technologie.
Dit wil niet zeggen dat in de tussenliggende jaren geen andere pogingen zijn ondernomen. In 1996 lanceerde de Russische Federale Ruimteagentschap een Mars-gebonden sonde die niet alleen organische chemie-apparatuur droeg, maar ook een verbeterde versie van Levins experiment. In plaats van regolith-monsters te behandelen met een mengsel van "rechtshandige" en "linkshandige" vormen van organische substraten (in de chemie bekend als racemische mengsels), zou de nieuwe LR sommige monsters hebben behandeld met een linkshandig substraat (L- cysteïne) en andere met het spiegelbeeld van het substraat (D-cysteïne).
Als de resultaten hetzelfde waren voor L- en D-cysteïne, zou een niet-biologisch mechanisme des te waarschijnlijker zijn geweest. Als de actieve stof in de regioliet van Mars echter de ene verbinding verkiest ten koste van de andere, zou dit op leven duiden. Nog intrigerend: als de actieve stof D-cysteïne zou verkiezen, zou het een oorsprong van leven op Mars hebben gesuggereerd die losstaat van de oorsprong van leven op aarde, aangezien terrestrische levensvormen voornamelijk linkshandige aminozuren gebruiken. Een dergelijk resultaat zou suggereren dat het leven vrij gemakkelijk ontstaat, wat een kosmos impliceert die samengaat met levende vormen.
Maar de Russische Mars'96-sonde stortte kort na de lancering neer in de Stille Oceaan. Een paar jaar later stuurde de European Space Agency Beagle 2 naar Mars, met een geavanceerd organisch detectiepakket, maar ook deze sonde ging verloren.
Hoewel de SAM van Curiosity geen LR-experiment van welke aard dan ook bevat, heeft het wel de mogelijkheid om organische materie te detecteren die kan werken in de massaspectrometrie (MS) of gaschromatografie-massaspectrometrie (GS-MS). Naast het kunnen detecteren van bepaalde klassen van organische verbindingen die de Viking GCMS zou hebben gemist in oppervlaktemateriaal, is SAM ook ontworpen om methaan te zoeken in de atmosfeer van Mars. Hoewel al in de ruimte al atmosferisch methaan is gedetecteerd, zullen gedetailleerde metingen van de concentratie en fluctuaties astrobiologen helpen bepalen of de bron methaanproducerende micro-organismen zijn.
