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惑星間汚染とは、宇宙探査機や宇宙船による惑星天体の生物学的汚染を指し、意図的か否かは問わない。
惑星間汚染には2種類あります。
主な焦点は微生物生命と潜在的に侵入性の種である。科学的に関心のある敏感な堆積物（月の極氷堆積物など）の汚染を含む、非生物学的汚染形態も考慮されている。[ 1 ]後方汚染の場合、多細胞生物は可能性が低いと考えられているが、排除されていない。前方汚染の場合、ロボットミッションでは多細胞生物（地衣類など）による汚染は起こりそうにないが、火星への有人ミッションでは考慮されるようになる。[ 2 ]
現在の宇宙ミッションは、宇宙条約および惑星保護に関するCOSPARガイドラインに準拠しています。前方汚染は主に宇宙船の滅菌によって防止されます。サンプルリターンミッションの場合、ミッションの目的は地球外サンプルを地球に持ち帰ることであり、サンプルを滅菌するとその価値が大幅に低下します。したがって、後方汚染は主に封じ込めと、起源惑星と地球間の接触経路を断つことによって防止されます。また、物質およびそれらに接触するすべての人に対する隔離措置も必要となります。
太陽系の大部分は、私たちが知る生命にとって過酷な環境であるように思われる。地球外生命体はこれまで発見されていない。しかし、もし地球外生命体が存在するならば、異星の微生物による惑星間汚染の危険にさらされる可能性がある。一部の極限環境微生物は、他の惑星への宇宙旅行に耐えられる可能性があり、地球からの宇宙船によって異星生命体が持ち込まれる可能性もある。もしそれが可能であれば、科学的および倫理的な懸念が生じると考える人もいる。
現在、太陽系内で生命が存在する可能性がある場所としては、エウロパ、エンケラドゥス、タイタンの氷の表面の下にある液体の水の海が挙げられる（タイタンの表面には液体のエタン/メタンの海があるが、表面の下には液体の水や氷の火山も存在する可能性がある）。[ 3 ] [ 4 ]
前方汚染と後方汚染の両方に複数の影響があります。惑星が地球の生命で汚染された場合、発見された生命体がその惑星で発生したのか、地球から来たのかを判断するのが難しくなる可能性があります。[ 5 ]さらに、導入された生命によって生成される有機化学物質は、生きている、または古代の固有生命のバイオシグネチャーの高感度な探索を混乱させるでしょう。他のより複雑なバイオシグネチャーについても同じことが言えます。太陽系初期には惑星間で多くの物質交換があり、生命も移動した可能性があるため、他の惑星の生命は地球の生命と共通の起源を持つ可能性があります。そうであれば、それは核酸（RNAまたはDNA）に基づいている可能性もあります。
分離された種の大部分は十分に理解または特徴付けられておらず、実験室で培養することはできず、綿棒で得られたDNA断片からのみ知られています。[ 6 ]汚染された惑星では、地球外生命のDNAと探査によって惑星に持ち込まれた生命のDNAを区別することは難しいかもしれません。地球上の微生物のほとんどの種はまだ十分に理解されておらず、DNA配列も解読されていません。これは特に培養不可能な古細菌に当てはまり、そのため研究が困難です。これは、他の微生物の存在に依存しているか、成長が遅いか、まだ理解されていない他の条件に依存しているかのいずれかです。典型的な生息地では、微生物の99%は培養できません。[ 7 ] 持ち込まれた地球の生命は、水など、将来の人類のミッションにとって価値のある資源を汚染する可能性があります。[ 8 ]
侵入種は、地球上に生命が存在する場合、在来生物と競争してそれを食い尽くす可能性がある。[ 9 ]しかし、地球上での経験は、ある大陸から別の大陸に移動した種が、その大陸に適応した在来生物と競争してそれを食い尽くす可能性があることを示している。[ 9 ]さらに、地球上の進化プロセスは、地球外生物とは異なる生物学的経路を発達させている可能性があり、そのため地球外生物と競争してそれを食い尽くす可能性がある。地球の生物圏に持ち込まれた汚染物質についても、逆のことが起こり得る。
科学研究上の懸念に加えて、生命の意図的または非意図的な惑星間輸送に関する倫理的および道徳的な懸念を提起しようとする試みもある。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
エンケラドゥスとエウロパは、液体の水や有機化合物が存在する可能性が示唆されていることから、現在も生命が存在する可能性を示す最良の証拠となっている。
火星にはかつて微生物生命にとって居住可能な環境があったことを示唆する十分な証拠がある。[ 14 ] [ 15 ]したがって、証拠は見つかっていないものの、火星に微生物生命が存在していた可能性はある。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]
地球から多くの細菌胞子（内生胞子）が火星探査機で運ばれたと考えられている。 [ 23 ] [ 24 ]一部は火星探査車や着陸機の内部で惑星の浅い表面で保護されている可能性がある。[ 25 ] [ 26 ]その意味で、火星はすでに汚染されている可能性がある。
北極の永久凍土に生息する一部の地衣類は、液体の水が全くない状態でも、大気中の湿度を利用するだけで光合成を行い、成長することができる。また、メラニンやその他の特殊な化学物質を用いて細胞を保護することで、紫外線にも非常に強い耐性を持っている。 [ 27 ] [ 28 ]
数多くの研究が火星の環境に対する耐性を示しているが、それらは個別に検討されており、温度、圧力、大気組成、放射線、湿度、酸化レゴリスなど、火星表面のあらゆる条件を同時に、かつ組み合わせて考慮した研究はない。[ 29 ]実験室シミュレーションでは、複数の致命的要因が組み合わさると、生存率が急激に低下することが示されている。[ 30 ]
他の研究では、潮解性塩を利用して生命が生存できる可能性が示唆されている。これらの生物は、地衣類と同様に、大気中の湿度を利用する。塩の配合が適切であれば、大気中の湿度が高い時期に液体の水を得ることができ、塩が生命を維持するのに十分な水分を捕捉する可能性がある。
2017年7月に発表された研究によると、模擬火星紫外線照射を受けると、過塩素酸塩は細菌に対してさらに致命的になる（殺菌効果）。休眠状態の胞子でさえ、数分以内に生存能力を失う。[ 31 ]さらに、火星表面の他の2つの化合物、酸化鉄と過酸化水素は、照射された過塩素酸塩と相乗的に作用し、60秒間紫外線に曝露された細胞と比較して、細胞死を10.8倍増加させる。[ 31 ] [ 32 ]また、摩耗したケイ酸塩（石英と玄武岩）が有毒な活性酸素種 の生成につながることもわかった。[ 33 ]研究者らは、「火星の表面は栄養細胞に対して致命的であり、表面および表面付近の領域の大部分を居住不可能にする」と結論付けた。[ 34 ]この研究は、現在の地表が以前考えられていたよりも居住に適していないことを実証しており、[ 31 ] [ 35 ]放射線レベルが比較的低いことを確認するために、少なくとも地中数メートルを調査するという考えを強化しています。[ 35 ] [ 36 ]
カッシーニ探査機はエンケラドゥスから噴出する噴煙を直接採取した。測定データによると、これらの噴煙は主に塩分を多く含む粒子で構成されており、「海のような」組成をしており、月の氷の表面ではなく、地下の液体の塩水の海に由来すると考えられている。 [ 37 ]噴煙のフライスルーからのデータは、噴煙に有機化学物質が存在することも示している。エンケラドゥスの表面の熱スキャンは、噴煙の発生源である亀裂周辺の温度が高いことも示しており、温度は-93 ℃（-135 °F）に達し、周囲の表面領域よりも115 ℃（207 °F）高い。[ 38 ]
エウロパには、地下海の存在を示す間接的な証拠が数多くあります。潮汐加熱によるエウロパへの影響をモデル化すると、表面の線状の亀裂を正確に再現するために、地下に液体の水の層が必要となります。実際、ガリレオ探査機によるエウロパの磁場と木星の磁場の相互作用の観測結果は、固体ではなく液体の層の存在を裏付けるものとなっています。エウロパ内部の電気伝導性流体がこれらの結果を説明できるでしょう。 [ 39 ] 2012年12月のハッブル宇宙望遠鏡による観測では、エウロパの表面から氷の噴煙が噴出しているように見え、[ 40 ]これは地下に液体の海が存在するという説を非常に強く裏付けるものです。エンケラドゥスの場合と同様に、蒸気の噴出によって液体の層を容易に採取できるでしょう。[ 41 ]残念ながら、エウロパ近傍の宇宙空間には水が不足しているため、エウロパで噴出が頻繁に起こっているという証拠はほとんどないようです。[ 42 ]
太陽系の敏感な領域に送られる宇宙探査機は滅菌処理されることで、前方汚染が防止される。ミッションは、目的地が生命探査にとって興味深い場所であるかどうか、そして地球の生命がそこで繁殖する可能性があるかどうかによって分類される。
NASAは、 1963年9月9日に管理マニュアルNMI-4-4-1「 NASA無人宇宙船除染ポリシー」を発行し、これらのポリシーを正式なものとした。 [ 43 ] NMI-4-4-1以前は、目標に関係なく、すべての打ち上げ宇宙船に同じ滅菌要件が課されていた。月へ送られたレンジャー探査機の滅菌の難しさが、NASAが前方汚染の可能性を評価する際に目標ごとに基準を変更するようになった主な理由である。
水星のような目的地では、何の予防措置も必要ありません。月のような目的地では、書類作成は必要ですが、それ以外は何も必要ありません。一方、火星のような目的地では、送られる探査車の滅菌処理が必要です。
逆汚染は封じ込めまたは隔離によって防止されます。しかし、アポロ計画以降、逆汚染のリスクがあるとみられるサンプルリターンは発生していません。アポロ計画の規則は廃止されており、新たな規則はまだ策定されていません。サンプルリターンに関する推奨される予防措置については、こちらをご覧ください。
有人宇宙船は、ロボット宇宙船と同じレベルで人間を滅菌することが不可能なため、惑星間汚染に関して特に懸念される。したがって、汚染が伝播する可能性はロボットミッションよりも高い。[ 44 ]人間のマイクロバイオームには通常、1万種、100兆個の微生物が宿っており、人間の生命を維持しながらこれらを除去することはできない。封じ込めが唯一の選択肢のように思われるが、現在の技術ではロボット探査車と同じ基準で効果的に封じ込めることを達成するのは難しいと思われる。特に、ハードランディングの場合に適切な封じ込めを行うことは大きな課題である。
火星に微生物が存在する場合、人間の探査者は火星で獲得した微生物を地球に持ち帰る可能性がある。[ 45 ]もう一つの問題は、人間の糞便、皮膚、呼吸によって排出される地球の微生物による水源の汚染であり、これは火星の長期的な人類の植民地化に直接的な影響を与える可能性がある。[ 8 ]
月の惑星汚染を防ぐために講じられた対策の歴史的な例としては、アポロ13号以降、アポロ月着陸船に抗菌フィルターが組み込まれたことが挙げられる。これは、船外活動（EVA）の前に乗員区画の減圧中に、船室からの汚染物質が月面に放出されるのを防ぐために、船室の安全弁に取り付けられた。[ 46 ]
アポロ計画は、月面に微生物が存在する可能性について国民の懸念を引き起こし、[ 47 ]宇宙飛行士が帰還した際に疫病が地球に持ち込まれるのではないかという恐怖を生み出した。[ 48 ] NASA には、地球への逆汚染の可能性を懸念するアメリカ人から何千通もの手紙が届いた。[ 49 ]
月は、太陽系内の場所や宇宙飛行士を前方および後方汚染から保護するための新技術の試験場として提案されている。現在、月は生命前化学や生命の起源にとって「関心がない」と考えられているため、汚染制限はない。アポロ計画の宇宙飛行士が残した汚染の分析は、惑星保護モデルにとって有用な真実をもたらす可能性もある。[ 50 ] [ 51 ]
地球外天体への訪問中に前方汚染と後方汚染のリスクを低減する最も確実な方法の 1 つは、ロボット宇宙船のみを使用することです。[ 44 ]目標惑星の周回軌道上にいる人間は、テレプレゼンスを介して地表の機器をリアルタイムで制御できるため、地表ミッションに伴う前方汚染と後方汚染のリスク増加なしに、多くの利点をもたらすことができます。[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]
現在、月には生命が存在しないと考えられているため、汚染源として最も可能性が高いのは、火星サンプルリターンミッション中、あるいは有人火星探査ミッションの結果として火星から持ち込まれる物質である。新たなヒト病原体の発生や、逆汚染による環境破壊の可能性は極めて低いと考えられているが、現時点では完全に排除することはできない。
NASAとESAは、パーサビアランス探査車が採取したサンプルを地球に持ち帰るための火星サンプルリターン計画を積極的に開発している。欧州宇宙財団の報告書は、火星サンプルリターンの多くの利点を挙げている。特に、探査車に搭載して火星に送る機器のサイズや重量の制約を受けることなく、地球上で広範な分析を行うことができる。これらの分析は、火星探査車が行う実験における通信遅延なしに実施することもできる。また、異なる機器を使用して複数の研究所で実験を繰り返し、重要な結果を確認することも可能になる。[ 55 ]
カール・セーガンは、火星サンプルリターンに伴う可能性のある地球汚染問題を最初に公表した人物である。彼は著書『宇宙とのつながり』（1973年）の中で次のように述べている。
火星は生物学的に非常に興味深い環境であるため、火星には病原体、つまり地球環境に運ばれた場合に甚大な生物学的被害をもたらす可能性のある生物が存在する可能性がある。[ 56 ]
後にカール・セーガンは『コスモス』（1980年）の中で次のように書いている。
火星のサンプルは安全に地球に持ち帰ることができるかもしれない。しかし、サンプル持ち帰りミッションを検討する前に、私は十分に確信を持ちたい。[ 57 ]
NASAとESAの見解は似ている。現在の技術を用いれば、適切な予防措置を講じれば、火星のサンプルを安全に地球に持ち帰ることができるという結論に至った。[ 58 ]
NASAは、アポロ11号が初めてサンプルを持ち帰った際に、後方汚染リスクが低いと考えられるサンプルを持ち帰った経験がある。当時、月面に生命が存在する可能性は低いと考えられていたため、要件はそれほど厳格ではなかった。しかし、当時講じられた予防措置は、現在の基準からすると不十分であった。当時使用されていた規制は廃止されており、サンプルの持ち帰りには新たな規制とアプローチが必要となるだろう。[ 59 ]
サンプルリターンミッションでは、例えば、地球に帰還する前に宇宙空間の真空中でサンプル容器を別のより大きな容器の中に密封するなどして、火星とサンプル容器の外部との接触の連鎖を断ち切るように設計される。[ 60 ] [ 61 ]パラシュートの故障のリスクを排除するために、カプセルは終端速度で落下し、衝撃はカプセルの熱保護システムによって緩和される。サンプル容器は衝撃の力に耐えられるように設計される。[ 61 ]
地球外土壌サンプルの受領、分析、保管のため、NASAは、暫定的に火星サンプルリターン受領施設（MSRRF）と呼ばれるバイオハザード封じ込め施設の建設を提案している。[ 62 ]この将来の施設は、バイオハザードレベル4（BSL-4）の評価を受ける必要がある。[ 62 ]既存のBSL-4施設は主に比較的よく知られた生物を扱っているが、地球外サンプルに特化したBSL-4施設では、サンプルの評価と保管中に予期せぬ問題が発生し、独立した思考と解決策が必要になることを念頭に置きながら、システムを慎重に事前計画する必要がある。[ 63 ]
火星に存在する可能性のある微生物の大きさは不明であるため、施設のシステムは未知の生物学的危険物を封じ込めることができなければならない。この点を考慮して、追加の要件が提案された。理想的には、0.01 μm 以上の粒子をろ過する必要があり、0.05 μm 以上の 粒子の放出はいかなる状況下でも許容されない。 [ 60 ]
0.01 μm という極めて小さなサイズ制限の理由は、水平遺伝子伝達が可能なランダムなDNAセグメントをパッケージ化したウイルスのような粒子である遺伝子伝達因子 (GTA)を考慮するためです。[ 60 ]これらはランダムに宿主ゲノムのセグメントを組み込み、それを進化的に遠縁の他の宿主に伝達することができ、新しい宿主を殺すことなくそれを行います。このようにして、多くの古細菌と細菌は互いに DNA を交換することができます。これは、火星の生命が遠い過去に地球の生命と共通の起源を持つ場合、火星の生命が地球の微生物と同じように DNA を交換する可能性があるという可能性を示唆しています。[ 60 ] 2010 年に報告されたある実験では、研究者らは GTA (抗生物質耐性を付与する DNA) と海洋細菌を自然条件下で一晩放置し、翌日までに細菌の最大 47% が GTA からの遺伝物質を取り込んでいることを発見しました。[ 64 ] [ 65 ] 0.05μmの制限のもう1つの理由は、直径0.2μmほどの超微小細菌が発見されたためです。[ 60 ]
BSL-4封じ込め施設は、サンプルの科学的価値を維持するためにクリーンルームとしても機能する必要があります。課題は、サンプルを地球に持ち帰った後は封じ込めるのは比較的容易ですが、研究者はサンプルの一部を取り出して分析も行いたいと考えていることです。これらの取り扱い手順の間、サンプルは地球上の汚染から保護される必要があります。クリーンルームは通常、汚染物質の侵入を防ぐために外部環境よりも高い圧力に保たれていますが、バイオハザードラボはバイオハザードを内部に保持するために低い圧力に保たれています。そのため、特殊な部屋を区画化して、それらを1つの建物にまとめる必要があります。提案されている解決策には、三重壁の封じ込め施設と、サンプルの広範なロボットによる取り扱いが含まれます。[ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]
この施設は設計から完成まで7～10年かかると予想され、[ 70 ] [ 71 ]さらにスタッフが施設に慣れるまで2年かかることが推奨される。[ 70 ] [ 60 ]
火星協会のロバート・ズブリンは、逆汚染のリスクは無視できると主張している。彼は、隕石によって地球から火星へ生命が移った可能性に基づく議論を用いてこれを支持している。[ 72 ] [ 73 ]
マーガレット・レースは、MSRの承認に関する法的プロセスを詳細に調査した。[ 59 ]彼女は、国家環境政策法（NEPA）（アポロ時代には存在しなかった）の下では、正式な環境影響評価書と、すべての問題が公に議論される公聴会が必要になる可能性が高いことを発見した。このプロセスは完了までに数年かかる可能性がある。
この過程で、彼女は、最悪の事故シナリオ、その影響、そしてプロジェクトの代替案など、あらゆる可能性が公の場で検討されることを発見した。環境保護庁や労働安全衛生局などの他の機関も、意思決定プロセスに関与する可能性がある。
アポロ計画の規制が撤廃されたため、検疫に関する法規制も明確化する必要があるだろう。アポロ時代、NASAは検疫規制の発表をアポロ打ち上げ当日まで遅らせ、国民の議論を経るという要件を回避した。これは今日ではおそらく許容されないだろう。
また、大統領令NSC-25が適用される可能性も高く、この指令では、他の国内調査に続いて、環境への大規模な影響とされるものについて、長期にわたるプロセスを経て、最終的に大統領による打ち上げ承認に至るという審査が義務付けられている。
国内の法的障壁とは別に、火星サンプルリターンにおいては、特に環境保護や健康に関するものを含め、数多くの国際的な規制や条約の交渉が必要となるだろう。レース氏は、火星サンプルリターンに関する政策策定において、国民が重要な役割を果たすことは不可欠であると結論付けた。
複数の宇宙生物学者は、現段階では火星サンプルリターンは必要なく、まずは火星表面での現地調査に重点を置く方が良いと提唱している。これは彼らの主な動機ではないものの、このアプローチは当然ながら逆汚染のリスクも排除する。
これらの宇宙生物学者の中には、近い将来にサンプルリターンを行う前に、現地調査をさらに進めることを提唱する者もいる。また、火星に関する現在の理解の段階では、サンプルリターンではなく現地調査を提唱する者もいる。[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]
彼らの主張は、火星に生命が存在する可能性は低いというものだ。現在存在する生命はごくわずかで、限られたニッチな生息地にしか生息していない可能性が高い。過去の生命は、火星表面の表層数メートルに露出していたとしても、地質学的時間スケールで宇宙放射線によって劣化している可能性が高い。また、火星には、有機物を数十億年も保存できる特殊な塩類や粘土の堆積物しか存在しない。そのため、現在の理解段階で火星サンプルリターンを実施しても、既に入手している火星隕石サンプルと同様に、火星の生命の起源や現在の生命について決定的な証拠が得られるとは限らない、と彼らは主張する。
もう一つ考慮すべき点は、地球への帰還過程や地球上での取り扱い手順において、試料を地球上の生命由来の汚染から完全に守ることが困難であるということです。そのため、検出されたバイオシグネチャーが試料の汚染によるものではないことを決定的に証明することが難しくなる可能性があります。
その代わりに、彼らは火星探査車に高感度な観測機器を搭載することを提唱している。これらの機器は、様々な種類の岩石や土壌を調査し、地表の生命の痕跡を探し出すことができるため、現在の技術では妥当なコストで地球に持ち帰ることができないような幅広い物質を調査することが可能になる。
地球へのサンプルリターンは、火星の状況を十分に理解し、バイオシグネチャーやその他の現地分析を通じて、現在または過去の生命の存在を既に検出できた段階で検討されるだろう。
2012年に開催された「探査用遠隔ロボットシンポジウム」では、産業界、NASA、学術界から遠隔ロボットの専門家が集まり、遠隔ロボットとその宇宙探査への応用について議論した。中でも、火星探査ミッションと火星サンプルリターン計画に特に注目が集まった。
彼らは、遠隔ロボットアプローチによって火星軌道からの遠隔操作で火星表面のサンプルを直接研究することが可能になり、迅速な探査と、偶然の発見や得られた結果からのフィードバックを活用するための人間の認知の利用が可能になるという結論に達した。[ 85 ]
彼らは、火星の遠隔探査には多くの利点があることを発見した。宇宙飛行士はロボットをほぼリアルタイムで制御でき、発見に即座に対応できる。また、双方向の汚染を防ぎ、機動性にも利点がある。[ 86 ]
最後に、サンプルを軌道に戻すことで、サンプルを遅滞なく分析し、帰還の途中で失われる可能性のある揮発性物質を検出できるという利点があります。[ 85 ] [ 87 ]
人類がこれらの衛星の近傍に存在できるようになった暁には、同様の手法を用いて、エウロパ、タイタン、エンケラドゥスといった生物学的に敏感な他の衛星を直接探査することも可能になるだろう。
2019年8月、科学者たちは、2019年4月に失敗したイスラエルの月着陸船ベレシートの墜落後、クマムシ（生命力の強い微生物）がクリプトバイオティック状態で入ったカプセルが月面でしばらく生き延びていた可能性があると報告した。[ 88 ] [ 89 ]
火星に深層地下水が存在することはまだ証明されていませんが、地表の氷と大気中の水蒸気が確実に存在するため、可能性はあります。そのため、微生物の導入によって汚染し、使用できなくすることは避けたいところです。
最後に、我々の結果は、春に塩分を含む土壌に雪が積もった場所では、表面に液体の水が形成される可能性があることを示している [Martínez et al., 2012; Möhlmann, 2011]。これらの結果は、火星の居住可能性を理解する上で重要な意味を持つ。なぜなら、私たちが知る生命にとって液体の水は不可欠であり、好塩性地球細菌は塩水の中でも繁殖できるからである。
火星に現存する微生物生命は、もし存在するとすれば、おそらく地下に存在し、その数も少ないだろうという点で、概ね意見が一致している。
火星の表面は放射線に晒され、完全に凍結しているため、生命は存在し得ない。しかし、地下の生命はそうした影響から守られるだろう。 - パーネル教授。
最後に、火星に到達するその他の有害な放射線源として、銀河宇宙線や太陽粒子イベントによって引き起こされる電離放射線と中性子放射線があります。火星には磁場がなく、大気の遮蔽効果も低い（火星の大気密度は地球の1000 g cm⁻²に対し、16 g cm⁻²）ため、火星表面の電離放射線量は地球の約100倍にも達します。しかし、火星には同程度かそれ以上の放射線量に耐えられる微生物が多数存在するため、電離放射線は火星の微生物生命にとって制限要因とは考えられません。そこで、本研究では太陽紫外線遮蔽と可視光線透過に限定して考察します。
複数の生物殺傷因子が組み合わさると、生存率は急速に低下する。
サンプルリターン施設には、最大封じ込め実験室（例：バイオセーフティレベル4実験室）の建設に使用される技術と、火星サンプルを地球の汚染から保護するために必要なクリーンルーム技術を組み合わせる必要があります。
惑星保護担当官は、地球からの汚染からサンプルの純度を保護しながらサンプルの安全性を評価するための「必要かつ十分な」アプローチの1つとなるテストプロトコルの草案の開発を委託した。地球に持ち帰られた火星サンプル中の可能性のあるバイオハザードを検出するためのテストプロトコルの草案は、2002年10月に公開された[7]。2003年、3つのアーキテクチャ設計チームが、要件としてテストプロトコルの草案を使用して、SRFの範囲、アプローチ、コスト、および必要な技術を独自に検討した。アプローチは、サンプルの完全ロボットによる取り扱いから、より従来型のグローブボックス実装まで多岐にわたった。研究によると、必要な原理と技術は概ね成熟している。バイオセーフティ研究所、NASA月サンプル施設、製薬研究所、電子機器製造クリーンルームが、必要な個々の機能のほとんどを実行している。しかしながら、試料の保存とバイオセーフティの両立など、早期開発が必要な分野もいくつか存在します。これらは、二重壁容器（および手袋）と壁の間に陽圧の清浄な不活性ガスを封入する技術などによって対処された新たな課題です。本技術開発プログラムでは、これらの課題に加え、超クリーンな試料操作、安全かつ純粋な試料輸送、試料滅菌技術のさらなる開発も計画されています。
されている安全室施設（SRF）の計画、設計、場所の選定、環境レビュー、承認、建設、試運転、事前テストは、実際の運用開始の7～10年前に行われると推定されている。さらに、汚染を避けるためにサンプルを安全に封じ込め、取り扱うためのSRF関連技術の改良と成熟、およびバイオハザードテストプロトコルのさらなる開発と改良には、5～6年かかる見込みである。多くの機能と技術は、まったく新しいものか、火星サンプルリターンプログラム全体（エンドツーエンド）への統合という特異な課題に対応するために必要となる。