Перспективы Планетарной Защиты: детские шаги

Технический перевод статьи журнала ROOM, № 4(6) 2015/16

 

Доктор Мишель Таллер (Dr Michelle Thaller) Штаб-квартира НАСА, Вашингтон, Округ Колумбия

Каждый любит истории с участием различных гиперпространственных двигателей и контактах с экзотическими инопланетными цивилизациями, но я всегда чувствовал, что наука должна предпринять определённые шаги, чтобы доставить нас в такое фантастическое будущее, которым до сих пор несколько пренебрегали. Там нужно провести очень много непопулярных, но по-прежнему завораживающих, подготовительных работ, которые должны быть сделаны прежде, чем мы будем готовы по-настоящему ступить в сторону от нашего домашнего мира. В то время как НАСА действительно разрабатывает планы, чтобы сделать следующий шаг к постоянному присутствию человека в космическом пространстве, мы также делаем дополнительные открытия, в масштабах и больших и малых, которые будут нужны нам там. 

 

Начнём с малых масштабов: самое первое, что нам нужно сделать – это понять, что делает окружающую среду пригодной для жизни, и насколько является уже пригодной жизнь там. Мы очень серьёзно относимся к вопросам планетарной защиты, и в самом деле, у нас есть официальный инспектор планетарной защиты здесь, который не только очень жёстко контролирует риски космического пространства здесь, на Земле, но и отслеживает риски,которые мы можем бессознательно создать своей собственной изыскательской деятельностью.  Это серьёзные вещи. Прежде, чем мы можем планировать и проектировать базы постоянного проживания человека на других планетах, мы должны сначала быть в состоянии найти и идентифицировать любую мало-мальски пригодную жизнь там, а также  понять,что  нам следует захватить с собой.

 

Когда мы только начинали исследовать другие планеты Солнечной системы, мы наивно предполагали, что, отправив космический корабль в космическое пространство, мы убьём любые бактерии или микроорганизмы, которые могли  бы пережить наши процессы дезинфекции здесь, на Земле.

Оказывается, мы были очень неправы. В последние десять лет, или около того, учёные  стали очень интересоваться микробами, которые могут выжить в экстремальных условиях. Микробы и бактерии, конечно, были тщательно изучены, прежде, в основном, для создания продуктов, для лечения болезней или дезинфекции кухонных столешниц, но всё стало намного интереснее, когда учёные впервые серьёзно задумались, как искать жизнь вне Земли. 

 

Во-первых, учёные попытались провести перепись всех сред на Земле, которые могут поддерживать жизнь бактерий. Таким образом, мы, по крайней мере, знаем, что есть  некоторые ограничения. Мы знаем, что холодная, горячая, сухая или токсичная среды убивают все бактерии; и этот факт будет направлять нас в наших поисках жизни на других  планетах. Сухие пустыни Антарктиды давно считаются безжизненными; и в самом деле, первые эксперименты, которые мы хотели провести при помощи космического корабля Viking Landers, отправленного в 1970-х годах, чтобы обнаружить жизнь на Марсе, возможно, также дали отрицательный результат. Однако, когда учёные посмотрели более внимательно, они обнаружили кладки бактерий чуть ниже поверхности почвы, перемалывающих минералы в горных породах. Выясняется, что более крупные существа могут противостоять чрезвычайному холоду. В 1997 году исследователи обнаружили 2-дюймовых длинных червей, живущих в метановом льду на 1 800 футов вниз, в нижней части Мексиканского залива. Это открытие, в частности, заставило нас серьёзно задуматься о возможности жизни на спутнике Сатурна – Титане, на котором дождь, реки и крупные озёра из жидкого метана. 

 

 

Тогда как насчёт тепла? Всем известно, что кипяток убивает микробы. Глядя на природную среду с обильно кипящей водой, учёные отправились в Йеллоустонский национальный парк, чтобы исследовать гейзеры и горячие источники в поисках признаков жизни. Кипящие бассейны являются домом для больших шариков теплолюбивых бактерий, некоторые из которых адаптированы к высоким температурам настолько хорошо, что они умирают (замерзают, заметьте), если в вода, в которой они живут, остывает до комнатной температуры. Бактерии любят не только тепло в Йеллоустоне. 

Некоторые из источников заполнены месторождениями серы, жгуче-кислой, там один штамм микробов, который называется бактерии термоацидофилы (что означает тепло- кислотолюбивые) процветает в горячей серной кислоте. Хотя жизнь на спутнике Юпитера Ио с его покрытой серой вулканической поверхностью будет весьма маловероятной, но, может быть, мы не должны думать, что это невозможно.

 

Границы жизни теперь были полностью пересмотрены. До этих открытий мы по-прежнему верили, что должны искать условия жизни, схожие с земными (жидкая вода, атмосфера, умеренная температура) в другом месте в космическом пространстве для того, чтобы найти жизнь. Так насколько разными могут быть эти среды? Сейчас проблема заключается в том, что учёные пытаются найти более резкие и жёсткие среды, чтобы установить границы выживаемости живых организмов, – мы просто ищем выносливые штаммы бактерий. Это «революция наших взглядов на наш собственный задний двор». Бактерии были найдены уже на десятки миль в глубокой и горячей земной коре. Эти существа процветают в температурах выше 200 градусов по Фаренгейту и на уровне агрессивных кислот и могут соперничать внутри автомобильного аккумулятора. Они не имеют доступа к (и не нужен) воздуху, солнечному свету, или жидкой воде. На другом конце нашей биосферы бактерии были найдены на многие мили высоко в нашей атмосфере, на самой грани космического пространства. Они  выживают при незначительном давлении воздуха и никогда не взаимодействуют с формами жизни на поверхности нашей планеты. Более крупные существа, чем бактерии, также могут выжить в невероятно экстремальных условиях. НАСА в настоящее время изучает тихоходки (их ещё называют «водяной медведь» или «моховые поросята») – микроскопические шестиногие животные, которые могут  выжить в условиях сильной жары, холода, недостатка воздуха и излучения, достаточного, чтобы убить стадо слонов. Это всё очень впечатляет, учитывая, что всё, что делают «тихоходки», это – сидят и сосут питательные вещества из мха. Центр космических полётов Годдарда НАСА имеет даже ферму тихоходок, как вы уже догадались, – моховой пень прямо у здания исследовательского  центра. 

 

Это должно дать нам паузу. Мы посылали зонды вокруг Солнечной системы на протяжении десятилетий. У нас есть планы, чтобы просверлить лёд Европы (когда-нибудь в другой  раз, но не с планируемыми в настоящее время миссиями к Европе) и искать воду на Марсе. Как мы можем быть уверены, что мы уже не загрязнили другую планету земными бактериями, и что мы можем сделать, чтобы предотвратить дальнейший ущерб? Земную жизнь, по-видимому, на удивление трудно убить. Есть ли шанс, что бактерии из зонда Viking Landers уже закрепились на Марсе? Сможем ли мы отправиться туда и взять образцы почвы, только чтобы найти земные бактерии, счастливо там поживающие? Шансы, что мы не причинили реального вреда в этой точке, исчезающе малы, но это не значит, что мы не должны быть более осторожны. На самом деле большие площади Марса были объявлены закрытыми для спускаемых  аппаратов – области, где, как мы подозреваем, могут присутствовать грунтовые воды. Риск загрязнения воды системы Марса слишком велик, по крайней мере до тех пор, пока у нас не будет уверенности, что жизнь может быть там даже сейчас.

 

Сканированная электронная микрофотография тихоходки. Изображение предоставлено Бобом Гольдштейном и Вики Мэдден, Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл