Directed panspermia
निर्देशित पैनस्पर्मिया सूक्ष्मजीवों का अंतरिक्ष में जानबूझकर परिवहन है जिसका उपयोग अन्य खगोलीय वस्तुओं पर पेश की गई प्रजातियों के रूप में किया जाता है। ऐतिहासिक रूप से, श्क्लोव्स्की और सागन (1966) और क्रिक और ऑर्गेल (1973) ने परिकल्पना की कि पृथ्वी पर जीवन को अन्य सभ्यताओं द्वारा जानबूझकर बोया गया होगा। इसके विपरीत, मौटनर और मैटलोफ (1979) और मौटनर (1995,1997) ने प्रस्ताव दिया कि मानवता को अपने कार्बनिक जीन/प्रोटीन जीवन रूप को सुरक्षित और विस्तारित करने के लिए सूक्ष्मजीवों के साथ अन्य ग्रह प्रणालियों, प्रोटोप्लानेटरी डिस्क या तारा बनाने वाले बादलों को बीज देना चाहिए। स्थानीय जीवन में हस्तक्षेप से बचने के लिए, लक्ष्य युवा ग्रह प्रणालियाँ हो सकती हैं जहाँ स्थानीय जीवन की संभावना नहीं है। निर्देशित पैनस्पर्मिया जैविक नैतिकता से प्रेरित हो सकता है जो अपनी अनूठी जटिलता और एकता के साथ कार्बनिक जीन/प्रोटीन जीवन के बुनियादी पैटर्न और आत्म-प्रसार के लिए इसके अभियान को महत्व देता है। सौर पाल, सटीक एस्ट्रोमेट्री, एक्स्ट्रासोलर ग्रहों की खोज, एक्सट्रामोफाइल और माइक्रोबियल जेनेटिक इंजीनियरिंग में विकास के कारण निर्देशित पैनस्पर्मिया संभव हो रहा है। ब्रह्माण्ड संबंधी अनुमानों से पता चलता है कि अंतरिक्ष में जीवन का भविष्य हो सकता है। इतिहास और प्रेरणा निर्देशित पैनस्पर्मिया के विचार का एक प्रारंभिक उदाहरण ओलाफ स्टेपलडन द्वारा प्रारंभिक विज्ञान कथा कार्य लास्ट एंड फर्स्ट मेन से मिलता है, जो पहली बार 1930 में प्रकाशित हुआ था। यह उस तरीके का विवरण देता है जिसमें अंतिम मनुष्य, यह पता लगाने पर कि सौर मंडल जल्द ही नष्ट हो जाएगा, ब्रह्मांड के संभावित रहने योग्य क्षेत्रों की ओर सूक्ष्म "एक नई मानवता के बीज" भेजते हैं। 1966 में, श्क्लोव्स्की और सागन ने अनुमान लगाया कि पृथ्वी पर जीवन को अन्य सभ्यताओं द्वारा निर्देशित पैनस्पर्मिया के माध्यम से बोया गया होगा, और 1973 में, क्रिक और ऑर्गेल ने भी इस अवधारणा पर चर्चा की। इसके विपरीत, मॉटनर और मैटलोफ ने 1979 में प्रस्ताव रखा, और मॉटनर ने 1995 और 1997 में अन्य ग्रह प्रणालियों, प्रोटोप्लानेटरी डिस्क और तारा बनाने वाले बादलों के लिए निर्देशित पैनस्पर्मिया मिशनों द्वारा हमारे जैविक जीन/प्रोटीन जीवन-रूप को सुरक्षित करने और विस्तारित करने की तकनीक और प्रेरणा की विस्तार से जांच की। तकनीकी पहलुओं में सौर पाल द्वारा प्रणोदन, लक्ष्य पर विकिरण दबाव या चिपचिपा खिंचाव द्वारा मंदी, और ग्रहों द्वारा उपनिवेशकारी सूक्ष्म जीवों को पकड़ना शामिल है। एक संभावित आपत्ति लक्ष्य 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 बचता है। निर्देशित पैनस्पर्मिया 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 आत्म 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 पैनस्पर्मिया का उद्देश्य आस-पास की युवा ग्रह प्रणालियों जैसे कि अल्फा पी. एस. ए. (25 ली. (प्रकाश-वर्ष) दूर) और बीटा पिक्टोरिस (63,4 ली.) को लक्षित किया जा सकता है, जो दोनों वृद्धि डिस्क और धूमकेतुओं और ग्रहों के संकेत दिखाते हैं। केपलर मिशन जैसे अंतरिक्ष दूरबीनों द्वारा अधिक उपयुक्त लक्ष्यों की पहचान की जा सकती है जो रहने योग्य खगोलीय वस्तुओं के साथ आस-पास की तारा प्रणालियों की पहचान करेंगे। वैकल्पिक रूप से, निर्देशित पैनस्पर्मिया का लक्ष्य तारा बनाने वाले अंतरतारकीय बादलों जैसे कि रो ओफियुची क्लाउड कॉम्प्लेक्स (427 लाई) हो सकता है, जिसमें नए सितारों के समूह होते हैं जो स्थानीय जीवन की उत्पत्ति करने के लिए बहुत छोटे होते हैं (100,000 से दस लाख वर्ष की आयु के 425 अवरक्त-उत्सर्जक युवा सितारे)। इस तरह के बादलों में विभिन्न घनत्व वाले क्षेत्र होते हैं (फैला हुआ बादल <गहरा टुकड़ा <घना कोर <प्रोटोस्टेलर संघनन <संचय डिस्क) जो विभिन्न आकारों के पैनस्पर्मिया कैप्सूल को चुनिंदा रूप से पकड़ सकते हैं। आस-पास के सितारों के आसपास रहने योग्य खगोलीय वस्तुओं या रहने योग्य क्षेत्रों को बड़े (10 किलोग्राम) मिशनों द्वारा लक्षित किया जा सकता है जहां सूक्ष्मजीव कैप्सूल को बंडल और संरक्षित किया जाता है। आगमन पर, ग्रहों द्वारा पकड़ने के लिए पेलोड में माइक्रोबियल कैप्सूल को कक्षा में फैलाया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, छोटे माइक्रोबियल कैप्सूल को बड़े झुंडों में रहने योग्य ग्रहों, प्रोटोप्लानेटरी डिस्क या अंतरतारकीय बादलों में विभिन्न घनत्व वाले क्षेत्रों में भेजा जा सकता है। सूक्ष्मजीव झुंड न्यूनतम सुरक्षा प्रदान करता है लेकिन उच्च परिशुद्धता लक्ष्यीकरण की आवश्यकता नहीं होती है, विशेष रूप से जब बड़े अंतरतारकीय बादलों को लक्षित किया जाता है। प्रोपल्शन और लॉन्च पैनस्पर्मिया मिशनों को सूक्ष्मजीवों को वितरित करना चाहिए जो नए आवासों में बढ़ सकते हैं। उन्हें 10-10 किलोग्राम, 60 माइक्रोन व्यास के कैप्सूल में भेजा जा सकता है जो लक्षित ग्रहों पर बरकरार वायुमंडलीय प्रवेश की अनुमति देते हैं, जिनमें से प्रत्येक में विभिन्न वातावरणों के अनुकूल 100,000 विविध सूक्ष्मजीव होते हैं। बंडल किए गए बड़े द्रव्यमान अभियानों और सूक्ष्मजीव कैप्सूल झुंडों दोनों के लिए, सौर पाल अंतरतारकीय पारगमन के लिए सबसे सरल प्रणोदन प्रदान कर सकते हैं। गोलाकार पाल प्रक्षेपण के समय और लक्ष्य पर मंदी के समय अभिविन्यास नियंत्रण से बचेंगे। आस-पास के तारा प्रणालियों के लिए बंडल किए गए परिरक्षित मिशनों के लिए, 10−7 मीटर की मोटाई और 0.0001 किग्रा/मी2 के क्षेत्रीय घनत्व वाले सौर पाल संभव प्रतीत होते हैं, और 10:1 के पाल/पेलोड द्रव्यमान अनुपात से ऐसे पालों के लिए अधिकतम संभव के करीब निकास वेग की अनुमति मिलेगी। लगभग 540 मीटर त्रिज्या और 106 वर्ग मीटर के क्षेत्र के साथ नौकायन 1 एयू (खगोलीय इकाई) से प्रक्षेपित किए जाने पर 0.0005 सी (1.5x105 एम/एस) के अंतरतारकीय क्रूज वेग के साथ 10 किलोग्राम पेलोड प्रदान कर सकते हैं। इस गति से, अल्फा पी. एस. ए. तारे की यात्रा 50,000 साल और रो ओपियुचस बादल की यात्रा 824,000 साल तक चलती रहेगी। लक्ष्यों पर, माइक्रोबियल पेलोड पकड़ने की संभावना बढ़ाने के लिए 1011 (100 बिलियन) 30 माइक्रोन कैप्सूल में विघटित हो जाएगा। प्रोटोप्लानेटरी डिस्क और इंटरस्टेलर बादलों के लिए झुंड रणनीति में, 1 मिमी त्रिज्या, 4.2x10-6 किलोग्राम माइक्रोबियल कैप्सूल को 1 एयू से 4.2x10-5 किलोग्राम के पाल का उपयोग करके 0.3 मीटर की त्रिज्या और 0.4 वर्ग मीटर के क्षेत्र के साथ 0.0005 सी की परिभ्रमण गति प्राप्त करने के लिए लॉन्च किया जाता है। लक्ष्य पर, प्रत्येक कैप्सूल 10−10 किलोग्राम और 30 माइक्रोमीटर त्रिज्या के 4,000 वितरण माइक्रोकैप्सूल में विघटित हो जाता है 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 कि परिपक्व ग्रहों के लिए अंतरतारकीय पारगमन या सितारों के आसपास रहने योग्य क्षेत्रों में, लक्ष्यों पर पकड़ने के लिए विकिरण दबाव द्वारा कम किए जाने वाले 0.0005 c के वेग को प्राप्त करने के लिए 1.8 मिमी त्रिज्या के 10−9 किलोग्राम पाल का उपयोग करके सूक्ष्म कैप्सूल को सीधे 1 एयू से लॉन्च किया जा सकता है। बंडल और झुंड मिशन दोनों के लिए बड़ी संख्या में 1 मिमी और 30 माइक्रोमीटर त्रिज्या वाले वाहनों और पेलोड की आवश्यकता होती है। झुंड अभियानों के लिए इन कैप्सूलों और लघु पालों का बड़े पैमाने पर आसानी से निर्माण किया जा सकता है। एस्ट्रोमेट्री और लक्ष्यीकरण पैनस्पर्मिया वाहनों का उद्देश्य उन लक्ष्यों को आगे बढ़ाना होगा जिनके आगमन के समय स्थान की भविष्यवाणी की जानी चाहिए। इसकी गणना उनकी मापी गई उचित गतियों, उनकी दूरी और वाहनों की परिभ्रमण गति का उपयोग करके की जा सकती है। लक्ष्य वस्तु की स्थितिगत अनिश्चितता और आकार तब इस संभावना का अनुमान लगाने की अनुमति देता है कि पैनस्पर्मिया वाहन अपने लक्ष्य पर पहुंचेंगे। आगमन के समय लक्ष्य की स्थितिगत अनिश्चितता (m) निम्नलिखित समीकरण द्वारा दी जाती है, जहाँ लक्ष्य वस्तु (आर्कसेक/वर्ष) की उचित गति का संकल्प है, d पृथ्वी (m) से दूरी है और वाहन का वेग (ms−1) है। स्थितिगत अनिश्चितता को देखते हुए, वाहनों को लक्ष्य की अनुमानित स्थिति के बारे में एक वृत्त में बिखरे हुए प्रक्षेपित किया जा सकता है। त्रिज्या (एम) के साथ लक्ष्य क्षेत्र को हिट करने के लिए एक कैप्सूल की संभावना लक्ष्यित स्कैटर और लक्ष्य क्षेत्र के अनुपात से दी जाती है। इन समीकरणों को लागू करने के लिए, कुछ दशकों के भीतर 0.00001 आर्कसेक/वर्ष की तारों की उचित गति की एस्ट्रोमेट्री की सटीकता और 0.0005 c (1.5 × 105 ms−1) के सौर पाल वाहन वेग की उम्मीद की जा सकती है। एक चुनी हुई ग्रह प्रणाली के लिए, क्षेत्र रहने योग्य क्षेत्र की चौड़ाई हो सकती है, जबकि अंतरतारकीय बादलों के लिए, यह बादल के विभिन्न घनत्व क्षेत्रों के आकार हो सकते हैं। सूर्य जैसे सितारों के लिए सौर पाल मिशनों को कम करना और पकड़ना प्रक्षेपण की विपरीत 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 प्रक्षेपण के समान रेडियल दूरी पर सूर्य जैसे तारों के लक्ष्य तक पहुंचना चाहिए, लगभग 1 एयू। वाहनों को कक्षा में पकड़ने के बाद, सूक्ष्मजीव कैप्सूल को तारे की परिक्रमा करने वाले एक वलय में फैलाया जा सकता है, कुछ ग्रहों के गुरुत्वाकर्षण ग्रहण क्षेत्र के भीतर। ग्रहों की संचय डिस्क और तारा बनाने वाले बादलों के लिए मिशन निम्नलिखित समीकरण द्वारा निर्धारित दर पर चिपचिपा खिंचाव द्वारा धीमा हो जाएगा, जहां वेग, गोलाकार कैप्सूल की त्रिज्या, कैप्सूल का घनत्व है और माध्यम का घनत्व है। 0.0005 c (1.5 × 105 ms−1) के वेग के साथ बादल में प्रवेश करने वाले वाहन को 2,000 ms−1 तक घटाने पर पकड़ा जाएगा, जो बादल में अनाज की विशिष्ट गति है। कैप्सूल के आकार को अंतरतारकीय बादल में विभिन्न घनत्व वाले क्षेत्रों में रुकने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। सिमुलेशन से पता चलता है कि एक 35 माइक्रोन त्रिज्या कैप्सूल को एक घने कोर में और एक 1 मिमी त्रिज्या कैप्सूल को बादल में एक प्रोटोस्टेलर संघनन में पकड़ा जाएगा। तारों के बारे में संचय डिस्क के दृष्टिकोण के लिए, 0.0005 c पर 1000 किमी मोटी डिस्क चेहरे में प्रवेश करने वाला एक मिलीमीटर आकार का कैप्सूल डिस्क में 100 किमी पर पकड़ा जाएगा। इसलिए, 1 मिमी आकार की वस्तुएं नए सितारों के बारे में प्रोटोप्लानेटरी डिस्क और इंटरस्टेलर बादलों में प्रोटोस्टेलर संघनन के लिए सबसे अच्छी हो सकती हैं। कब्जा किए गए पैनस्पर्मिया कैप्सूल धूल के साथ मिल जाएंगे। धूल का एक अंश और कब्जा किए गए कैप्सूल का एक आनुपातिक अंश खगोलीय वस्तुओं को दिया जाएगा। सुपुर्दगी माइक्रोकैप्सूल में पेलोड को फैलाने से इस संभावना में वृद्धि होगी कि कुछ को रहने योग्य वस्तुओं तक पहुँचाया जाएगा। 0. 6-60 माइक्रोन त्रिज्या के कण ग्रहों या चंद्रमाओं में वायुमंडलीय प्रवेश के दौरान कार्बनिक पदार्थों को संरक्षित करने के लिए पर्याप्त ठंडे रह सकते हैं। तदनुसार, चिपचिपा माध्यम में पकड़े गए प्रत्येक 1 मिमी, 4.2 ×10−6 किलोग्राम कैप्सूल को 30 माइक्रोन त्रिज्या के 42,000 वितरण सूक्ष्म कैप्सूल में फैलाया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक का वजन 10−10 किलोग्राम और 100,000 रोगाणु होते हैं। इन वस्तुओं को तारे से विकिरण दबाव द्वारा धूल के बादल से बाहर नहीं निकाला जाएगा, और धूल के साथ मिश्रित रहेगा। धूल का एक अंश, जिसमें कब्जा किए गए माइक्रोबियल कैप्सूल होते हैं, ग्रहों या चंद्रमाओं द्वारा कब्जा कर लिया जाएगा, या धूमकेतुओं में कब्जा कर लिया जाएगा और उनके द्वारा बाद में ग्रहों को दिया जाएगा। पकड़ने की संभावना का अनुमान इसी तरह की प्रक्रियाओं से लगाया जा सकता है, जैसे कि हमारे सौर मंडल में ग्रहों और चंद्रमाओं द्वारा अंतरग्रहीय धूल के कणों को पकड़ना, जहां धूमकेतु क्षय द्वारा बनाए गए राशि चक्र के 10-5 बादल, और क्षुद्रग्रह के टुकड़ों का एक समान अंश भी पृथ्वी द्वारा एकत्र किया जाता है। किसी ग्रह (या खगोलीय वस्तु) द्वारा शुरू में लॉन्च किए गए कैप्सूल को पकड़ने की संभावना नीचे दिए गए समीकरण द्वारा दी गई है, जहां कैप्सूल के लक्ष्य संचय डिस्क या बादल क्षेत्र तक पहुंचने की संभावना है, और इस क्षेत्र से ग्रह द्वारा पकड़ने की संभावना है। संभावना धूल के साथ कैप्सूल के मिश्रण अनुपात और ग्रहों को वितरित धूल के अंश पर निर्भर करती है। इन चरों का अनुमान ग्रहों की वृद्धि डिस्क में या अंतरतारकीय बादल में विभिन्न क्षेत्रों में पकड़ने के लिए लगाया जा सकता है। बायोमास की आवश्यकताएँ चुने हुए उल्कापिंडों की संरचना का निर्धारण करने के बाद, खगोल पारिस्थितिकीविदों ने प्रयोगशाला प्रयोग किए जो सुझाव देते हैं कि कई उपनिवेशकारी सूक्ष्मजीव और कुछ पौधे अपने अधिकांश रासायनिक पोषक तत्वों को क्षुद्रग्रह और धूमकेतु सामग्री से प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि, वैज्ञानिकों ने नोट किया कि फॉस्फेट (पी. ओ. 4) और नाइट्रेट (एन. ओ. 3-एन) कई स्थलीय जीवन रूपों के पोषण को गंभीर रूप से सीमित करते हैं। सफल मिशनों के लिए, लक्ष्य खगोलीय वस्तु पर जीवन शुरू करने के उचित अवसर के लिए पर्याप्त बायोमास को प्रक्षेपित और कब्जा किया जाना चाहिए। 10−8 किलोग्राम के कुल बायोमास वाले कुल 1 करोड़ जीवों के लिए 100,000 सूक्ष्मजीवों के साथ 100 कैप्सूल की ग्रह द्वारा पकड़ एक आशावादी आवश्यकता है। एक सफल मिशन के लिए प्रक्षेपण के लिए आवश्यक बायोमास निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जाता है। mbiomass (किलोग्राम) = 10−8/ग्रह 0.0005 c के पारगमन वेग के साथ लक्ष्य के लिए उपरोक्त समीकरणों का उपयोग करते हुए, लक्ष्य के लिए ज्ञात दूरी, और लक्ष्य क्षेत्रों में धूल के द्रव्यमान तब बायोमास की गणना करने की अनुमति देते हैं जिन्हें संभावित सफलता के लिए लॉन्च करने की आवश्यकता होती है। इन मापदंडों के साथ, कम से कम 1 ग्राम बायोमास (1012 सूक्ष्मजीव) अल्फा पी. एस. ए. और 4.5 ग्राम बीटा पिक्टोरिस का बीज बो सकता है। रो ओफियुची क्लाउड कॉम्प्लेक्स में अधिक बायोमास लॉन्च करने की आवश्यकता है, मुख्य रूप से इसकी बड़ी दूरी के कारण। प्रोटोस्टेलर संघनन या एक संचय डिस्क के बीज बोने के लिए 300 टन के क्रम पर एक बायोमास को लॉन्च करने की आवश्यकता होगी, लेकिन दो सौ किलोग्राम रो ओफियुची क्लाउड कॉम्प्लेक्स में एक युवा तारकीय वस्तु के बीज बोने के लिए पर्याप्त होगा। नतीजतन, जब तक सहिष्णुता की आवश्यक भौतिक सीमा पूरी हो जाती है (जैसे। : वृद्धि तापमान, ब्रह्मांडीय विकिरण परिरक्षण, वायुमंडल और गुरुत्वाकर्षण), पृथ्वी पर व्यवहार्य जीवन रूपों को इस और अन्य ग्रह प्रणालियों में पानी के क्षुद्रग्रह और ग्रहों की सामग्री द्वारा रासायनिक रूप से पोषित किया जा सकता है। जैविक भार बीजन जीवों को जीवित रहने और लक्षित वातावरण में गुणा करने और एक व्यवहार्य जीवमंडल स्थापित करने की आवश्यकता होती है। जीवन की कुछ नई शाखाएँ बुद्धिमान प्राणियों को विकसित कर सकती हैं जो आकाशगंगा में जीवन का और विस्तार करेंगे। संदेशवाहक सूक्ष्मजीवों को विविध वातावरण मिल सकते हैं, जिनमें थर्मोफाइल (उच्च तापमान), साइक्रोफाइल (निम्न तापमान), एसिडोफाइल (उच्च अम्लता), हेलोफाइल (उच्च लवणता), ऑलिगोट्रोफ़ (कम पोषक तत्व सांद्रता), ज़ेरोफाइल (शुष्क वातावरण) और रेडियो प्रतिरोधी (उच्च विकिरण सहिष्णुता) सूक्ष्मजीवों सहित सहिष्णुता की एक श्रृंखला के साथ चरम सूक्ष्मजीवों की आवश्यकता होती है। आनुवंशिक इंजीनियरिंग कई सहिष्णुताओं के साथ पॉलीएक्सट्रेमोफाइल सूक्ष्मजीवों का उत्पादन कर सकती है। लक्षित वायुमंडल में संभवतः ऑक्सीजन की कमी होगी, इसलिए उपनिवेशकों को अवायवीय सूक्ष्मजीवों को शामिल करना चाहिए। उपनिवेशकारी अवायवीय साइनोबैक्टीरिया बाद में वायुमंडलीय ऑक्सीजन स्थापित कर सकता है जो उच्च विकास के लिए आवश्यक है, जैसा कि पृथ्वी पर हुआ था। जैविक पेलोड में एरोबिक जीवों को बाद में खगोलीय वस्तुओं तक पहुँचाया जा सकता है जब परिस्थितियाँ सही हों, धूमकेतुओं द्वारा जो कैप्सूल को पकड़ते हैं और संरक्षित करते हैं। यूकेरियोट सूक्ष्मजीवों का विकास पृथ्वी पर उच्च विकास के लिए एक बड़ी बाधा थी। पेलोड में यूकेरियोट सूक्ष्मजीवों को शामिल करना इस बाधा को पार कर सकता है। बहुकोशिकीय जीव और भी अधिक वांछनीय हैं, लेकिन बैक्टीरिया की तुलना में बहुत भारी होने के कारण, कम भेजे जा सकते हैं। हार्डी टार्डिग्रेड (जल-भालू) उपयुक्त हो सकते हैं लेकिन वे आर्थ्रोपोड्स के समान हैं और कीटों का कारण बन सकते हैं। रोटिफर्स की शरीर-योजना उच्चतर जानवरों को जन्म दे सकती है, यदि रोटिफर्स को अंतरतारकीय पारगमन से बचने के लिए कठोर किया जा सकता है। संचय डिस्क में पकड़े गए सूक्ष्मजीवों या कैप्सूल को धूल के साथ क्षुद्रग्रहों में पकड़ा जा सकता है। जलीय परिवर्तन के दौरान क्षुद्रग्रहों में पानी, अकार्बनिक लवण और कार्बनिक पदार्थ होते हैं, और उल्कापिंडों के साथ खगोलीय पारिस्थितिकी प्रयोगों से पता चला है कि शैवाल, बैक्टीरिया, कवक और पौधे इन माध्यमों में क्षुद्रग्रहों में विकसित हो सकते हैं। सूक्ष्मजीव तब संवर्धित सौर नीहारिका में फैल सकते हैं, और धूमकेतुओं और क्षुद्रग्रहों में ग्रहों तक पहुँचाए जाएंगे। सूक्ष्मजीव जलीय ग्रहों के वातावरण में वाहक धूमकेतुओं और क्षुद्रग्रहों में पोषक तत्वों पर विकसित हो सकते हैं, जब तक कि वे ग्रहों पर स्थानीय वातावरण और पोषक तत्वों के अनुकूल नहीं हो जाते। 1979 के बाद से कई प्रकाशनों ने इस विचार का प्रस्ताव दिया है कि निर्देशित पैनस्पर्मिया 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 हमारे काल्पनिक पूर्वज द्वारा पहले सूक्ष्मजीवों के जीनोम या आनुवंशिक कोड में प्रत्यारोपित किया जाता है। 2013 में भौतिकविदों की एक टीम ने दावा किया कि उन्होंने आनुवंशिक कोड में गणितीय और संकेतात्मक पैटर्न पाए हैं, जो उनका मानना है कि इस तरह के हस्ताक्षर का प्रमाण है। इस दावे की आगे के अध्ययन से पुष्टि नहीं हुई है, या व्यापक वैज्ञानिक समुदाय द्वारा स्वीकार नहीं किया गया है। एक मुखर आलोचक जीवविज्ञानी पी. जेड. मायर्स हैं, जिन्होंने फेरींगुला में लिखते हुए कहाः एक बाद के सहकर्मी-समीक्षा लेख में, लेखक प्राकृतिक कानून के संचालन को एक व्यापक सांख्यिकीय परीक्षण में संबोधित करते हैं, और पिछले लेख की तरह ही निष्कर्ष निकालते हैं। विशेष खंडों में वे पी. जेड. मायर्स और कुछ अन्य लोगों द्वारा उठाई गई कार्यप्रणाली संबंधी चिंताओं पर भी चर्चा करते हैं। महत्वपूर्ण रूप से, पैनस्पर्मिया मिशन को वर्तमान या निकट भविष्य की प्रौद्योगिकियों द्वारा शुरू किया जा सकता है। हालाँकि, ये उपलब्ध होने पर अधिक उन्नत तकनीकों का भी उपयोग किया जा सकता है। निर्देशित पैनस्पर्मिया के जैविक पहलुओं में आनुवंशिक इंजीनियरिंग द्वारा कठोर पॉलीएक्सट्रेमोफाइल सूक्ष्मजीवों और बहुकोशिकीय जीवों का उत्पादन करने के लिए सुधार किया जा सकता है, जो विविध खगोलीय वस्तुओं के वातावरण के लिए उपयुक्त हैं। उच्च विकिरण प्रतिरोध के साथ हार्डी पॉलीएक्सट्रेमोफाइल अवायवीय बहुकोशिकीय यूकेरियोट्स, जो साइनोबैक्टीरिया के साथ एक आत्मनिर्भर पारिस्थितिकी तंत्र बना सकते हैं, आदर्श रूप से उत्तरजीविता और उच्च विकास के लिए आवश्यक विशेषताओं को जोड़ेंगे। उन्नत मिशनों के लिए, पृथ्वी-आधारित लेजर द्वारा त्वरित बीम-संचालित प्रणोदन का उपयोग करके आयन थ्रस्टर या सौर पाल 0.01 c (3 x 106 m/s) तक की गति प्राप्त कर सकते हैं। रोबोट इन-कोर्स नेविगेशन प्रदान कर सकते हैं, विकिरण क्षति की मरम्मत के लिए पारगमन के दौरान समय-समय पर जमे हुए रोगाणुओं के पुनर्जीवन को नियंत्रित कर सकते हैं, और उपयुक्त लक्ष्य भी चुन सकते हैं। इन प्रणोदन विधियों और रोबोटिक्स का विकास किया जा रहा है। इंटरस्टेलर स्पेस के लिए बंधे हाइपरबोलिक धूमकेतुओं पर भी माइक्रोबियल पेलोड लगाए जा सकते हैं। यह रणनीति धूमकेतुओं द्वारा प्राकृतिक पैनस्पर्मिया के तंत्र का पालन करती है, जैसा कि होयले और विक्रमसिंघे द्वारा सुझाया गया है। सूक्ष्मजीव कुछ केल्विन के अंतरतारकीय तापमान पर धूमकेतुओं में जम जाते हैं और युगों तक विकिरण से संरक्षित रहते हैं। यह संभावना नहीं है कि एक उत्सर्जित धूमकेतु को किसी अन्य ग्रह प्रणाली में पकड़ा जाएगा, लेकिन सूर्य के लिए गर्म परिधीय दृष्टिकोण के दौरान रोगाणुओं को गुणा करने की अनुमति देकर, फिर धूमकेतु को विखंडित करके संभावना बढ़ाई जा सकती है। 1 कि. मी. त्रिज्या वाला धूमकेतु 4.2 x 1012 एक कि. ग्रा. के बीज वाले टुकड़े देगा और धूमकेतु को घुमाते हुए इन परिरक्षित बर्फीली वस्तुओं को आकाशगंगा में यादृच्छिक दिशाओं में बाहर निकाल देगा। यह एक एकल धूमकेतु द्वारा परिवहन की तुलना में अन्य ग्रह प्रणाली में पकड़ने की संभावना को एक खरब गुना बढ़ाता है। धूमकेतुओं का इस तरह का हेरफेर एक अनुमानित दीर्घकालिक संभावना है। जर्मन भौतिक विज्ञानी क्लाउडियस ग्रॉस ने प्रस्ताव दिया है कि ब्रेकथ्रू स्टारशोट पहल द्वारा विकसित तकनीक का उपयोग दूसरे चरण में केवल क्षणिक रूप से रहने योग्य खगोलीय वस्तुओं पर एककोशिकीय रोगाणुओं के जीवमंडल को स्थापित करने के लिए किया जा सकता है। इस पहल, जेनेसिस परियोजना का उद्देश्य पृथ्वी पर प्रीकैम्ब्रियन अवधि के समतुल्य चरण में विकास को तेजी से आगे बढ़ाना होगा। ग्रॉस का तर्क है कि सूक्ष्मजीवों के इन सीटू कोशिका संश्लेषण के लिए एक लघु जीन प्रयोगशाला से लैस कम द्रव्यमान जांच का उपयोग करके उत्पत्ति परियोजना 50-100 वर्षों के भीतर साकार हो जाएगी। उत्पत्ति परियोजना निर्देशित पैनस्पर्मिया को यूकेरियोटिक जीवन तक विस्तारित करती है, यह तर्क देते हुए कि यह अधिक संभावना है कि जटिल जीवन दुर्लभ है, न कि जीवाणु जीवन। 2020 में, सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी एवी लोएब ने एक समान 3-डी प्रिंटर के बारे में लिखा जो साइंटिफिक अमेरिकन में जीवन के बीजों का निर्माण कर सकता है। प्रेरणा और नैतिकता निर्देशित पैनस्पर्मिया का उद्देश्य हमारे जैविक जीन/प्रोटीन जीवन के परिवार को सुरक्षित और विस्तारित करना है। यह 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 जैविक जीवन 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। आणविक जीवविज्ञान सभी कोशिकीय जीवन के लिए सामान्य जटिल पैटर्न दिखाता है, एक सामान्य आनुवंशिक कोड और इसे प्रोटीन में अनुवाद करने के लिए एक सामान्य तंत्र, जो बदले में डीएनए कोड को पुनः उत्पन्न करने में मदद करता है। इसके अलावा, ऊर्जा उपयोग और सामग्री परिवहन के बुनियादी तंत्र साझा किए जाते हैं। ये स्व-प्रसार पैटर्न और प्रक्रियाएं कार्बनिक जीन/प्रोटीन जीवन का मूल हैं। इस जटिलता के कारण जीवन अद्वितीय है, और भौतिकी के नियमों के सटीक संयोग के कारण जो जीवन को अस्तित्व में रखने की अनुमति देते हैं। जीवन के लिए भी अद्वितीय आत्म-प्रसार की खोज है, जिसका अर्थ है जीवन को सुरक्षित और विस्तारित करने का मानव उद्देश्य। ये उद्देश्य अंतरिक्ष में सबसे अच्छी तरह से सुरक्षित हैं, जो इस भविष्य को सुरक्षित करने के उद्देश्य से एक सर्वजीवी नैतिकता का सुझाव देते हैं। आपत्तियाँ और प्रतिवाद निर्देशित पैनस्पर्मिया पर मुख्य आपत्ति यह है कि यह लक्ष्यों पर स्थानीय जीवन में हस्तक्षेप कर सकता है। उपनिवेशकारी सूक्ष्मजीव संसाधनों के लिए स्थानीय जीवन को पछाड़ सकते हैं, या स्थानीय जीवों को संक्रमित और नुकसान पहुंचा सकते हैं। हालांकि, इस संभावना को नए बनने वाले ग्रह प्रणालियों, संचय डिस्क और तारा बनाने वाले बादलों को लक्षित करके कम किया जा सकता है, जहां स्थानीय जीवन, और विशेष रूप से उन्नत जीवन, अभी तक उभरा नहीं हो सकता था। यदि कोई स्थानीय जीवन है जो मौलिक रूप से अलग है, तो उपनिवेशकारी सूक्ष्मजीव इसे नुकसान नहीं पहुंचा सकते हैं। यदि स्थानीय कार्बनिक जीन/प्रोटीन जीवन है, तो यह उपनिवेशकारी सूक्ष्मजीवों के साथ जीन का आदान-प्रदान कर सकता है, जिससे आकाशगंगा की जैव विविधता बढ़ सकती है। एक अन्य आपत्ति यह है कि अंतरिक्ष को वैज्ञानिक अध्ययन के लिए प्राचीन छोड़ दिया जाना चाहिए, जो ग्रहों के संगरोध का एक कारण है। हालांकि, निर्देशित पैनस्पर्मिया केवल कुछ ही, अधिकतम कुछ सौ नए सितारों तक पहुंच सकता है, जो अभी भी स्थानीय जीवन और अनुसंधान के लिए एक सौ अरब प्राचीन छोड़ सकता है। एक तकनीकी आपत्ति लंबे अंतरतारकीय पारगमन के दौरान संदेशवाहक जीवों का अनिश्चित अस्तित्व है। इन प्रश्नों को हल करने के लिए अनुकरण द्वारा अनुसंधान और कठोर उपनिवेशवादियों पर विकास की आवश्यकता है। निर्देशित पैनस्पर्मिया में शामिल होने के खिलाफ एक तीसरा तर्क इस दृष्टिकोण से उत्पन्न होता है कि जंगली जानवरों के पास-औसतन-जीने लायक जीवन नहीं है, और इस प्रकार जीवन फैलाना 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, जिन्हें विस्तार पर ध्यान देकर कम किया जा सकता है, वर्तमान में इस बात को दूर से प्रभावित करने का कोई ज्ञात तरीका नहीं है कि जीवन के साथ विकसित दुनिया में विकास कैसे होगा। ओ 'ब्रायन का तर्क है कि इस ग्रह पर जंगली जानवरों के बीच बड़ी मात्रा में पीड़ा शायद प्राकृतिक चयन द्वारा विकास के संचालन के तरीके का परिणाम है, और इसलिए विकासवादी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, नियत समय में, जहाँ भी जीवन विकसित होता है, वहाँ इसी तरह की पीड़ा होने की संभावना है। सिवुला इस मुद्दे के सभी पक्षों पर चर्चा करती है और निष्कर्ष निकालती है कि "आपत्ति का सामना करने का जोखिम एक गंभीर नैतिक समस्या है-ग्रहों का बीजन बेहद अच्छा हो सकता है या यह एक नैतिक आपदा हो सकती है-जो किसी के नैतिक सिद्धांत पर निर्भर करता है। जब तक हम इस संकट के संतोषजनक समाधान की पहचान नहीं कर लेते, तब तक मानवता को ब्रह्मांडीय संरक्षण के किसी भी कार्य से बचना चाहिए। लोकप्रिय संस्कृति में एक प्राचीन निर्देशित पैनस्पर्मिया प्रयास की खोज "द चेज़" का केंद्रीय विषय है, जो स्टार ट्रेकः द नेक्स्ट जेनरेशन की एक कड़ी है। कहानी में, कैप्टन पिकार्ड को अपने दिवंगत पुरातत्व प्रोफेसर के करियर के अंतिम शोध को पूरा करने के लिए काम करना चाहिए। उस प्रोफेसर, गैलेन ने खोज की थी कि 19 दुनियाओं की आदिम आनुवंशिक सामग्री में बीजे गए डी. एन. ए. के टुकड़ों को एक कंप्यूटर एल्गोरिदम को इकट्ठा करने के लिए फिर से व्यवस्थित किया जा सकता है। कार्डेसियन, क्लिंगन और रोमुलन अभियानों से प्रतिस्पर्धा (और, बाद में, सहयोग के साथ) के बीच भी गैलेन के शोध सुरागों की खोज करते हुए, उद्यम दल को पता चलता है कि एक विदेशी पूर्वज जाति ने वास्तव में, 4 अरब साल पहले, कई तारा प्रणालियों में आनुवंशिक सामग्री का बीज बोया था, इस प्रकार कई ह्यूमनॉइड प्रजातियों के विकास को निर्देशित किया। निर्देशित पैनस्पर्मिया के कुछ बदलाव को एनीमे नियॉन जेनेसिस इवांजेलियन के कथानक में भी शामिल किया गया था। एस्ट्रोबायोलॉजी एक्स्ट्रेमोफाइल्स इंटरप्लेनेटरी संदूषण बाहरी अंतरिक्ष में परीक्षण किए गए सूक्ष्मजीवों की सूची पुरानी पृथ्वी सृजनवाद पैनस्पर्मिया, एक ही अवधारणा लेकिन गैर-जानबूझकर ग्रह संरक्षण संदर्भ पैनस्पर्मिया एस्ट्रोबायोलॉजी