Если ответить кратко, астробиология или «экзобиология» занимается поиском внеземной жизни и изучением возможности её существования.
В настоящее время поиски ведутся в нескольких направлениях: беспилотные экспедиции к объектам Солнечной системы, обнаружение и исследование планетных систем у иных звезд, поиск внеземного разума. Космическая биология изучает поведение биологических организмов в космических условиях, а космическая медицина - особенности функционирования человеческого организма в космосе.
Проблема в том, что астробиологи ищут жизнь в единственной известной нам форме - в рамках углеродной химии.
Углерод, действительно, идеальный элемент для образования сложнейших макромолекул, и колоссальное разнообразие органических соединений тому лучшее подтверждение. Но несмотря на широкое распространение углерода во Вселенной, основой жизни может стать другой элемент, например, кремний, имеющий схожие свойства. Однако, это лишь гипотеза, и астробиологам в своих поисках приходится отталкиваться от знаний о земной жизни. Говоря дальше о жизни, я имею ввиду именно земную жизнь.
Умеренная температура и присутствие жидкой воды - необходимые условия для существования и развития жизни.
Сложнейшая структура белка не выдерживает высокой температуры. Даже самые выросливые экстремофилы не могут жить без воды. Возможно, они в состоянии пережить периоды обезвоживания в тысячи лет, но для размножения им необходимы более благоприятные условия.
Условия на большинстве объектов Солнечной системы исключительно неблагоприятны для жизни. В прошлом Марс, согласно современным теориям, имел плотную атмосферу и океан и, следовательно, более мягкий и влажный климат. Но отсутсвие активного ядра и магнитного поля, защищающего планету от солнечного ветра, привело к постепенному улетучиванию атмосферы и воды. Так Марс стал сухой и холодной пустыней.
Имеет смысл обследовать подповерхностный океан Европы и Энцелада, в надежде обнаружить простейшие микроорганизмы. Но задача исследовать, скрывающийся под многокилометровым слоем льда океан, не под силу современной науке. Факт обнаружения жидкой воды - уже замечательное открытие, особенно на таком удалении от Солнца. Возможно, получится изучить океан Энцелада косвенными методами, например, взятием проб продуктов извержения гейзеров.
Поиск внеземной жизни не ограничивается Солнечной системой.
Уже известно несколько тысяч экзопланет, многие из которых могут иметь благоприятные условия среды. Хотя большинство из открытых экзопланет - это газовые гиганты, известны десятки землеподобных планет, некоторые из которых расположены в т.н. «зоне жизни». С введением в строй новых инструментов (James Webb Space Telescope), астробиологи с помощью спектрального анализа получат информацию о химическом составе атмосфер этих экзопланет. Обнаружение некоторых биосигнатур в составе их атмосфер (кислорода) может служить доказательством существования внеземной жизни.
Многие люди верят, что пришельцы уже живут среди нас, но наука строга на этот счет: нет доказательств существования внеземного разума. Но это не мешает энтузиастам заниматься поисками. Краудсорсинговый проект SETI@home - продолжение спонсируемого NASA с 70-х проекта SETI - радиоастрономы по сей день слушают радиоэфир и ищут сигналы инопланетных цивилизаций.