火星上有水。不仅仅是冰雪，而是流动的液态水。虽然它很咸而且量很少，但水是地球生命必需的成分之一——尽管红色星球肯定不是一个宜居的地方，但科学家们认为可能存在单细胞生物潜伏在火星的某个地方。如果我们想找到它们，我们需要去最有可能找到它们的地方；根据 NASA 的说法，我们需要“追随水”。
麻烦的是，大多数火星探测器都不能“追随水”，因为它们不够干净，无法进入可能存在火星生命的温暖潮湿的“特殊区域”。（特殊区域由国际科学理事会空间研究委员会根据其行星保护政策定义。）其逻辑是，如果我们发送一个不干净的探测器进入这些特殊区域中的一个，地球上的微生物也可能在那里繁衍，污染火星，导致如果我们最终在火星上发现了微生物生命，我们也无法确定它是火星本地的还是从地球带来的。
我们的探测器不够干净，无法安全进入最有可能存在火星生命体的“特殊区域”。
如果 NASA 认真计划在 2030 年代将宇航员送往红色星球，那么在人类登陆并造成混乱之前，就必须对这个古老的问题给出是或否的答案。是的，我们以前的探测器可能已经在某种程度上污染了火星，但人类比机器更难进行消毒。
“一旦我们将人类送上火星，将很难避免污染，”密歇根大学的工程师和天体生物学家 Nilton Renno 说。“人类会携带大量的微生物。它们会从航天器中泄漏出来，有些可能会因为风的传播而最终进入特殊区域。”此外，他还补充说，“如果人类去火星，他们会想探索最有趣的区域”——比如有水的地方。
目前，在 2030 年代人类登陆之前唯一能够让我们在宇航员到来之前测试生命的计划是“火星 2020”号探测车，但它无法彻底消毒，无法进入最有可能潜伏着火星生命的地方。
我们应该早就找到它了吗？
在 20 世纪 70 年代，双胞胎“维京号”着陆器是第一批登陆火星的 NASA 探测器，也是第一批测试那里是否存在生命的探测器。它们传回的答案是“也许”，非常令人失望。其中一项测试发现了新陈代谢活动的证据，但其他测试没有发现有机物质——这是地球生命体的构成材料。
随着“火星有生命”的头条新闻逐渐淡去，“维京号”之后是长达 15 年的火星探索停滞期；纳税人不乐意为不确定的实验花钱。
当 NASA 终于恢复火星探索时，他们采取了一种不太直接的方法——不是寻找生命，而是让探测器开始寻找过去或现在可能适合生命存在的条件。例如，“好奇号”探测车的目标是“评估火星是否曾经拥有能够支持称为微生物的微小生命形式的环境。”
2011 年，一个科学家团队建议也许“维京号”实际上检测到了火星上的有机物。NASA 以前从未去过火星，不知道火星土壤富含高氯酸盐，高氯酸盐会分解有机物。该团队声称，那些被视为地球污染物而被忽略的有机物残余，实际上是火星有机物的灰化遗骸。这并不能保证火星上有生命，但如果存在有机物，它们似乎会增加生命存在的可能性。
毫无疑问：火星是一个严酷的地方。它很冷，并且长期遭受有害辐射的照射。然而，火星土壤中有一些有前景的化学成分表明微生物会有食物可供消耗，而且两极和地下都存在水冰。在地球上，几乎所有有水的地方都有生命。
“有害污染”
当美国在 1967 年签署《外层空间条约》时，我们同意在探索月球和其他天体时，“避免有害污染，并避免因引入地外物质而导致地球环境发生不利变化”。
“避免有害污染”这句话有歧义。我们不知道火星上是否存在生命，也不知道我们的微生物可能如何影响它。
“如果我们没有信息，我们就不知道后果。”
国际科学组织已决定，在派遣宇航员之前测试火星生命并非绝对必要条件，但这是一个好主意。“对于我们是否应该这样做，尚未达成共识，”NASA 行星保护官 Catharine Conley 说。
如果火星上存在生命而我们不知道，我们可能会将火星生命置于我们自身生物学的风险之下——在地球上，将一个物种从一个地区迁移到另一个地区可能会导致灾难性的后果。如果我们不小心跨越星际空间引入了入侵物种，会发生什么？反过来，火星生命也可能危及地球和/或我们宇航员的健康。
“如果我们没有信息，我们就不知道后果，”Conley 说。“在了解更多信息之前探索地点会更安全。”
严格的要求
“维京号”任务为航天器清洁度设定了标准。当时，科学家们期望在火星上找到生命，因此着陆器经过消毒并以高达 260 华氏度（约 127 摄氏度）的温度烘烤了很长时间，将孢子数量降至 30。未来旨在测试生命的航天器也需要经过这种烘烤过程——这意味着它们必须设计成能够承受烤箱的温度。
如今，在航天器进入太空之前，它会经历一系列的消毒技术，包括化学侵蚀和紫外线照射。即便如此，像“好奇号”这样的探测车也允许携带多达 300,000 个细菌随行。为了使航天器足够干净以进入火星的“特殊区域”，团队需要将这个数字降至 30。这可能会成本高昂且耗时。（一些研究人员认为，过于严格的标准过于谨慎，不利于火星探索。）
彻底消毒航天器以进入特殊区域将大大增加任务的成本。大约十年前，NASA 和欧洲航天局（ESA）得出结论，改造“火星探测漫游者”号（Spirit 和 Opportunity）并使其能够承受高温消毒（这是寻找外星生命的前提）的耐热材料，大约需要花费 1 亿美元。Conley 说，对于从一开始就设计用于超净化的项目，这个过程会稍微便宜一些。
“在航天器的整个生命周期中都必须保持清洁，”Renno 说，从工程师在洁净室开始组装，到它被固定在发射火箭上。甚至火箭也必须进行消毒。“你必须确保从实验室到火星的一切都是干净的。”
ESA 的“ExoMars”号探测车将于 2018 年登陆火星，寻找可能表明过去或现在生命存在的生物标记。2020 年的火星探测车将在五年后发射，计划收集火星土壤样本，这些样本稍后将被一个尚未明确的任务带回地球，以便科学家们进行生命测试。然而，ExoMars 和火星 2020 都无法足够干净地进入特殊区域，而且现在升级它们也太晚了。
“你永远无法弥补的是时间，”Conley 说。而改造还有另一个缺点：“当你改变事物时，它们不一定会像以前那样工作。”
因此，这些探测器返回的结果很可能是模棱两可的；检测到火星生命可能是由于地球污染引起的假阳性，而阴性发现并没有太大意义，因为我们没有检查最有可能存在生命的地方。
NASA 行星科学家 Chris McKay 说：“如果特殊区域是可能存在生命的区域，那么将探测器发送到非特殊区域去寻找生命似乎毫无意义。”
Renno 表示同意。“如果我们寻找生命，我们真的应该去最有可能存在生命的地方。”
更好的替代方案
NASA 目前没有计划发射生命探测任务——至少没有计划发射能够进入特殊区域的任务。幸运的是，在人类预定于 2030 年代登陆之前，仍有时间尝试一下。
McKay 说：“将探测器送入特殊区域实际上并不难。有一些特殊要求，并且必须在任务设计中考虑到这些要求。”
一项名为Icebreaker 的提议任务，将钻探火星北极，那里的冰可能保存着古代生命的遗迹。该任务由 McKay 领导，从一开始就设计成能够彻底消毒，以便在特殊区域寻找生命。如果获得资助，它最早可能在 2020 年发射，成本为 4.5 亿美元，外加发射成本。
另一个宏伟的提案，名为“生物氧化剂和生命探测”任务（BOLD），将向火星发送六个小型探测器来寻找生命。几年前提出该任务时，研究人员估计它最早可能在 2018 年发射，成本可能低于 3 亿美元，但他们没有说明这些航天器是否被允许进入特殊区域。
Conley 说，利用现代材料设计能够承受消毒过程中烘烤的航天器组件是完全可能的。许多军用电子设备要求在与“维京号”在洁净室所承受的温度相同或更高的温度下运行。尽管如此，这个过程仍需要非常小心，因为材料在极端高温下会膨胀或收缩，甚至断裂。
当然，设计航天器组件只是组织一次生命探测任务的一部分。资金也将是一个问题，因为 NASA 的预算正在不断缩减。
也许更棘手的问题将是决定测试生命的最佳方法——例如，我们应该寻找基于 DNA 的生命，还是火星生命会与我们自己的生物学完全不同？——以及解释我们收到的数据。科学家们仍在争论1976 年“维京号”着陆器是否在火星上探测到了生命。如果我们想在 2030 年代将宇航员送往火星，我们不能再花 40 年来争论。
