Научно-популярный журнал, издается с 1926 года

Об исследовании Марса

Об исследовании Марса

Все информационные агентства сообщили 6 августа 2012 г. об успешной посадке на поверхность планеты Марс космической станции НАСА MarsScienceLaboratoryНаходящийся на борту станции марсоход Curiosity, развивая успех марсоходов Spiritи Оpportunity, продолжит исследовать Марс.Среди главных задач MarsScienceLaboratory– выяснение вопроса о том, существовали ли когда-либо на Марсе условия для возникновения жизни и исследование климатических и геологических особенностей планеты.

В ходе подготовке миссии MarsScienceLaboratoryзначительное внимание было уделено вопросам биологической безопасности. Минимизируя риски заражения другой планеты земными микроорганизмами¸ НАСА следовала требованиям международного законодательства. Подписанный в 1967 году под эгидой ООН «Договор по космосу» (Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space, including the Moon and Other Celestial Bodies) не ограничивается запретом размещать на планетах солнечной системы оружие массового поражения. Договор определяет также уровень стерильности, которому должны соответствовать узлы и космического аппарата, отправляемого к иным планетам или их спутникам. В соответствии с договором и те космические аппараты, которые предполагается возвратить на Землю (и те, которые будут продолжать исследования на поверхности другого небесного тела), должны в обязательном порядке пройти процедуру стерилизации. В отношении марсохода Сuriousityтакая процедура была проведена в специально оборудованных лабораториях НАСА. Тем земным микроорганизмам, которые все же перенесут процедуру стерилизации, необходимо будет выдержать воздействие космических лучей в течение многомесячного перелета Земля – Марс и, если они вынесут и это, выжить на поверхности Марса.

НАСА провело специальное исследование, в котором выяснялось, в какой степени запуск MarsScienceLaboratoryможет увеличить риск загрязнения Марса земными микроорганизмами. Нельзя исключать, что риск загрязнения может оказаться большим, нежели в случае прежних программ исследования Марса – в том числе и тех, в ходе которых на Марс были доставлены марсоходы Spiritи Opportunity. Такой позиции придерживается, к примеру, Андре Шургер (AndrewSchuerger), микробиолог из университета Флориды и лаборатории, исследующей вопросы жизни за пределами Земли, (космический центр имени Кеннеди во Флориде). Шургер с коллегами решили выяснить, до какой степени поверхность Марса может быть загрязнена колесами марсоходов. В их экспериментах вероятность загрязнения для миссии Curiosity сравнивалась с предыдущими марсианскими миссиями: MarsPathfinder 1997 г. (в ходе которой на Марс был высажен марсоход Sojourner) и MarsExplorationRover(в ходе которой на марсианскую поверхность были высажены в 2004 г. марсоходы Spiritи Opportunity).

Заметим, что марсоход Sojournerнаходился на посадочной платформе в течение двух марсианских дней (прежде чем скатился на поверхность). Марсоходы Spiritи Opportunityнаходились на своих платформах 12 и 7 марсианских дней соответственно. Один марсианский день длится чуть более 24 часов.

В исследовании имитировалось пребывание марсохода на посадочной платформе в течение одного, трех и шести часов – в течение этих промежутков времени он подвергался воздействию УФ – излучения с характерным для поверхности Марса уровнем интенсивности. Даже в условиях таких, сравнительно непродолжительных промежутков времени, от 81 до 96,6 процента использовавшихся в эксперименте бактерий Bacillussubtilisоказались уничтоженными.

«Мы использовали очень незначительные по времени экспозиции и даже в этом случае мы видим, что до 96 процентов бактерий уничтожены УФ излучением за 6 часов», – сказал Шургер. Если бы эксперимент продолжался семь дней (или более того), то, как считает Шургер, число оставшихся на марсоходе бактерий, скорее всего, снизилось бы практически до нуля. Обо всем этом микробиолог из Флориды рассказал корреспонденту журнала AstrobiologyMagazine.

В еще одном эксперименте тщательно исследовался контакт колес марсохода и марсианской поверхности. Оказалось, что, если загрязненное бактериями колесо катится по поверхности, имитирующей поверхность Марса, то рост числа бактерий наблюдается у 31,7 процента взятых для исследования частиц поверхностного слоя. При этом после 24 часов пребывания марсохода в условиях, приближенных к марсианским – что означает высокую интенсивность УФ излучения, низкое атмосферное давление, низкие температуры и высокий уровень концентрации двуокиси углерода – уровень загрязнения снижается на 50%.

При этом Шургер замечает, что на протяжении полета к Марсу 75% тех микроорганизмов, которые уцелели после старта космического корабля, с большой вероятностью погибнут. Комментируя же эксперимент с колесами, Шургер замечает, что в них не учитывается¸ в частности, фактор веса марсохода (из-за которого множество бактерий будет просто вдавлено в почву).

Активно высказывается в отношении рисков заражения Марса микроорганизмами с Земли, а также и заражения нашей планеты иноземными микроорганизмами, эксперт в области биобезопасности Барри Дигрегорио. В статье, опубликованной в журнале NewScientistеще в 2010 г., он, в частности, критически отозвался о запланированном в проекте Фобос-грунт эксперименте по проверке выживаемости земных бактерий в течение длительного космического полета. В связи с этим Дигрегорио напоминает, что многие из аппаратов, направленных за последние десятилетия для исследования Луны, Марса, Юпитера, астероидов и комет, вообще не подвергались процедуре стерилизации. В итоге, согласно оценкам журнала AdvancesinSpaceResearches (vol.35 p.1648), только в окрестностях Марса рассеяно порядка триллиона микробиальных спор (microbialspores). Барри Дигрегорио замечает, что в самом начале космической эры руководители космических программ полагали необходимой тщательную защиту космического пространства от загрязнения – что, собственно, и нашло отражение в тексте договора 1967 г. И в первое время после заключения этого договора процедуру всесторонней стерилизации проходили практически все космические зонды, направляемые к Луне или планетам. Сейчас же космические аппараты стерилизации не подвергаются. С одним исключением – когда на борту этих аппаратов присутствуют приборы для выявления признаков жизни за пределами Земли.

Реальные опасения у специалистов вызывают, конечно же, и те проекты, в которых предполагается возвращение космических аппаратов на Землю. И в этом вопросе наибольшие риски опять же связываются с экспедициями на Марс… Вполне логично предположить, что с возвращаемыми на Землю образцами марсианской почвы в биосферу Земли могут попасть и марсианские микроорганизмы (если, конечно, они там есть). А между тем космические ведомство составляют планы на совсем уже недалекое будущее. Так, Европейское космическое агентство ESA предполагает отправить на Марс возвращаемый аппарат в 2013 году, NASA подобную экспедицию планирует на 2020 год. Напомним, что неосуществленный российский проект Фобос-грунт также предполагал возвращение на Землю зонда с образцами марсианского грунта.

Заметим, что принципиальная возможность попадания на Землю микроорганизмов из космического пространства обсуждалась и раньше. Еще теория панспермии предполагала, что земные микроорганизмы имеют в конечном счете космическое происхождение. Активным сторонником теории панспермии был, в частности, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине Фрэнсис Крик (Francis Crick). Весьма экстравагантные гипотезы – о космическом происхождении вирусов гриппа и бубонной чумы – выдвигал известный американский астрофизик и писатель-фантаст сэр Фред Хойл.

Некоторое время назад противники идеи возвращаемых зондов с образцами марсианской поверхности объединились в международный комитет (International Commiteee Against Mars Sample Return). Барри Дигрегорио, координатор этого комитета, цитирует знаменитого астрофизика Карла Сагана. Саган высказывался вполне определенно: «Если NASA так уверено в безопасности своих проектов, то ему стоит поместить в капсулу бактерии сибирской язвы, запустить капсулу в космос, а потом вернуть её оттуда на Землю». Событие, произошедшее осенью 2004 г., подтвердило оправданность опасений Карла Сагана: собиравший на протяжении трех лет частицы солнечного ветра аппарат «Genesis»начал возвращение на Землю и в сентябре 2004 года вошел в земную атмосферу. В НАСА уже готовились отмечать успешное завершение длительного проекта, но парашют капсулы не раскрылся, и аппарат совершило жесткую посадку. В момент столкновения с поверхностью земли в пустынном районе штата Юта капсула с частицами солнечного ветра имела скорость более 300 км/ч. В результате часть содержавшихся в ней частиц попала в земную биосферу (к счастью, кое-что из собранного «Генезисом» все же попало в руки исследователей).

Возникает вполне естественный вопрос: а если такая же авария произойдет с капсулой, заполненной образцами марсианской почвы (содержащими, возможно, патогенные бактерии)? Не окажутся ли последствия подобного инцидента катастрофическими для земной биосферы?

Комитет, возглавляемый Дигрегорио, предлагает совместить программы изучения Марса и Луны и предусмотреть использование базы на Луне для строительства астробиологической лаборатории. Такая лаборатория могла бы проверять образцы почвы, доставляемые с Марса. В этом случае земную биосферу не подвергалась бы опасности в случае возможных инженерных ошибок. Однако такая идея нереализуемы без изменения существующего законодательства: дело в том, что упоминавшийся «Договор по космосу» рассматривает Землю как неотъемлемую составляющую системы «Земля-Луна». Соответственно этот договор предполагает, что уровень защиты Луны от возможного загрязнения не может отличаться от уровня защиты Земли. К тому же высокая стоимость строительства лаборатории на Луне делает эту идею нереалистичной.

Что же касается собственно приземления, то надежнее всего изначально готовить спускаемую на Землю капсулу к наихудшей ситуации жесткой посадки. Так, в одном из «марсианских» проектов NASA (впоследствии отмененным), девяносто образцов общей массой до 300 г, которые предполагалось собрать на поверхности Марса, предполагалось поместить в двадцатисантиметровую сферу из титана, а затем – в поглощающую ударное воздействие углеродную пену большой плотности. Затем все это должно было быть помещено внутрь также защищенной от удара капсулы, снабженной теплозащитным экраном.

Алармистский сценарий, при котором внеземные патогенные микроорганизмы оказываются за пределами капсулы, приведет к поистине ужасающим последствиям для земной цивилизации. Вероятность такого развития событий, безусловно, мала… напоминания о подобном сценарии (и активное обсуждения тех решений, которые позволят его избежать) призваны сделать ее исчезающее малой…

Reset password

Recover your password
A password will be e-mailed to you.
Back to
Закрыть панель