Нужно ли защищать Луну от земных бактерий?

Оказалось, что устойчивость земных микробов к космическим путешествиям, обнаруженная в ходе полетов к Луне, оказалась крайне высока.

0

Слово «Луна» и слово «астробиология» не часто появляются в одном и том же предложении. Даже несмотря на то, что несколько правительственных космических агентств и частных корпораций планируют в настоящее время высадку на лунную поверхность, впервые после миссии НАСА «Аполлон -17», совершенной в 1972 году.

Заключительный полет в рамках лунной миссии США происходил уже после того, как всем стало ясно – Луна безжизненна. Это информация была подтверждена в ходе карантина, которому подвергались экипажи «Аполлонов» после возвращения на Землю. Предпринимаемые тогда меры предосторожности, называемые сейчас «планетарной защитой», предназначены для предотвращения так называемого обратного загрязнения – потенциально опасного попадания внеземных организмов на нашу планету. Однако к моменту завершения программы «Аполлон» астронавты, улетающие на Луну, были подвергнуты карантину лишь для того, чтобы убедиться, что они не несут в себе скрытое инфекционное заболевание, которое могло развиться во время миссии, подвергнув ее высоким рискам.

Однако, как оказалось, устойчивость земных микробов к космическим путешествиям, обнаруженная в ходе полетов к Луне, оказалась крайне высока. По крайней мере один бактериальный вид, Streptococcus mitis, выжил внутри камеры спускаемого аппарата «Surveyor-3», которая провела около 2,5 лет на Луне, прежде чем астронавты миссии «Аполлон -12» вернули ее на Землю. Эксперты однако считают, что заражение произошло уже после возвращения на Землю, и выживания в экстремальных лунных условиях не было. Тем не менее последующие исследования убедительно показали, что некоторые земные организмы – Deinococcus radiodurans и Bacillus subtilis, а также крошечные беспозвоночные, называемые tardigrades, действительно могут выдержать продолжительное воздействие суровых условий космоса. Таким образом, прямое загрязнение – передача земных жизненных форм в другие миры – является самой острой проблемой защиты планет.

Прямое загрязнение – это знакомая проблема для планировщиков миссий, стремящихся сохранить окружающую среду Марса и ледяных лун внешней Солнечной системы (таких, как Энцелад Сатурна и Европу Юпитера). Предпринимаемые меры защиты необходимы для того, чтобы астробиологи смогли идентифицировать именно местную жизнь на этих телах, если она, конечно, там существует.

Но как должны применяться запреты и ограничения планетарной защиты по отношению к Луне, и какие уроки, извлеченные в эпоху «Аполлонов» могут быть применены нами в ближайшие годы, если мы захотим туда вернуться?

«Биологические меры предосторожности во времена миссии «Аполлон» касались только предотвращения загрязнения Земли предполагаемыми лунными организмами», – говорит Энди Сприй, старший научный сотрудник Института SETI и консультант по планетарной защите NASA. Известно, что еще до получения первых данных от «Аполлонов» возможность существования жизни на Луне считалась крайне маловероятной. Но меры предосторожности против обратного загрязнения все же были введены в действие, учитывая, что последствия (хоть и маловероятного) загрязнения были бы катастрофическими. Астронавты и лунные образцы, а также инженеры и летный хирург, которые встречали возвращающиеся экипажи, были помещены в карантин в течение 21 дня. Это касалось экипажей «Аполлонов» 11, 12 и 14. (Аполлон-13 не смог совершить на Луну, поэтому в карантине не было необходимости). Начиная с «Аполлона – 15» такие меры были исключены.

Начиная с 1980-х годов Комитет по исследованию космического пространства (КОСПАР) начал подготовку новых протоколов, направленных на предотвращение прямого загрязнения. Это было вызвано необходимостью более эффективно защищать окружающую среду. Основные принципы планетарной защиты эволюционировали с течением времени, поскольку научные знания увеличились в объеме. И это было как хорошо, так и плохо. Сегодня мы знаем больше, чем когда-либо, о потенциале возможной жизни в других мирах, однако отсутствие реально изученных чужеродных организмов приводит к тому, что наши растущие знания, как правило, дают нам больше вопросов, чем ответов. В отличие от эпохи лунных миссий, сегодня вопрос о том, требует ли небесное тело какой-либо защиты, уже не может получить простой ответ «да» или «нет».

«На сегодняшний день выработано пять категорий планетарной защиты, – говорит Сприй. «Категория I заключается в том, что для защиты космического объекта не требуется никаких мер предосторожности. Нужно просто продемонстрировать, что ваша миссия не требует каких-либо особых мер». С 2008 года Луна считается объектом категории II, а это значит, что, хотя она не является целью для поиска жизни, исследования на ней должны проводится с осторожностью. Это связано с тем, что в значительной степени безынтересная поверхность спутника Земли содержит уникальные сведения об истории Солнечной системы – и, возможно, о происхождении и эволюции жизни на нашей планете.

Карантин и другие меры планетарной защиты, предпринятые в отношении «Аполлон» 11, 12 и 14 имеют несколько общих черт с нынешней категорией V, применяющейся к миссиям, в ходе которых оборудование или образцы возвращаются на Землю из потенциально пригодных для жизни мест, таких как Марс, Европа или Энцелад. Одной из целей предпринимаемых мер является предотвращение повторного загрязнения. Другая задача – сохранение доставленных образцов нетронутыми, точно так же, как это происходило во время полетов человека на Луну. Разумеется, миссии категории V также должны препятствовать и прямому загрязнению – цель, которая, к сожалению, не была приоритетной в течение всей лунной миссии.

Одним из предлагаемых решений для реализаций современных сценариев категории V было бы не доставка оборудования и образцов не на Землю, а строительство специальных лабораторий на Луне или на орбите Земли. Там, как предполагается, полученный материал может быть проанализирован без риска заражения нашей планеты. Но такие подходы были бы очень дорогостоящими, и для анализа внеземных объектов нужны были бы сложные инструменты. И это не единственная проблема.

Сприй говорит, что перемещение людей, оборудования и материалов в системе Земля-Луна без высоких требований к планетарной защите должно быть приоритетом. «Мы не хотим в точности реанимировать старый протокол карантина, примененный в ходе лунных миссий, но помещение образцов и астронавтов в изолятор, расположенный на Земле, является разумным подходом». Детали такого плана по приему образцов на Земле еще необходимо разработать, но Сприй предлагает создание специальной установки с так называемым «потенциалом 4 уровня биобезопасности» (самый высокий уровень безопасности для работы с опасными болезнетворными организмами на Земле, такими как оспа или вирус Эбола). Такой объект также потребует принятие дополнительных мер, чтобы сохранить образцы нетронутыми.

Еще один способ взглянуть на проблему защиты Луны заключается в том, что наш безжизненный сосед нужно рассматривать как своего рода испытательный стенд для посещения более астробиологически интересных мест, например, таких, как Марс. «По мере того, как мы продолжаем разрабатывать и совершенствовать требования планетарной защиты при исследованиях Марса, лунная разведка дает возможность оценить эти требования, прежде чем применять их в микробиологически чувствительной среде», – говорит Джулия Митчелл, исследователь НАСА из космического центра имени Линдона Джонсона.

Безжизненная и стерильная Луна могла бы также стать идеальным полигоном для экспериментов «синтетической биологии», прежде чем их можно было бы провести в других местах Солнечной системы. Этот термин относится к процедуре сложных генетических модификаций наземных организмов, таких как преднамеренное создание фотосинтезирующих водорослей, известных как цианобактерии, предназначенных для очистки воздуха, или даже для получения ракетного топлива. «Исследование пространства невозможно без использования цианобактерий», – говорит Игорь Браун, микробиолог, который исследовал возможность применения синтетической биологии на Луне.

Сможет ли такая синтетическая биотехнологическая программа межпланетных исследований Солнечной системы когда-нибудь получить связь со строгими принципами планетарной защиты? Ответ, если он вообще будет получен, скорее всего станет ясен, если мы вернемся на Луну.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: