Nedavno odkritje eksoplaneta Kepler-452b, ki je po svojih značilnostih zelo blizu Zemlji, je znova spodbudilo zanimanje za morebitno srečanje s tujinskim življenjem. Vendar je ta težava že dolgo prevedena v praktično raven: ZSSR in ZDA so na začetku vesoljske dobe razvile enoten sistem za zaščito Zemlje pred tujimi mikroorganizmi - in obratno.
Kakšni so prednosti in slabosti tega sistema? In ali najnovejša odkritja astrobiologov in planetarnih znanstvenikov omogočajo oslabitev strogih pravil karantene? Zdaj bomo poskušali ugotoviti …
Ne morete dovoliti življenju nekoga drugega na našem planetu - in na enak način ne morete okužiti tujih planetov s svojim življenjem, če obstaja celo sum. Ta mantra je, čeprav malo drugače, zvenela na Zemlji skoraj na samem začetku vesoljskega raziskovanja. Leta 1967, sredi hladne vojne, sta ZSSR in ZDA, edine države, ki so bile sposobne takšnega raziskovanja, podpisale pogodbo o vesolju ("Pogodba o načelih, ki ureja dejavnosti držav pri raziskovanju in uporabi vesolja, vključno z Luno in drugimi nebesnimi telesi").), kjer je bilo zlasti prvič razglašeno načelo neinfekcije.
Poglavje IX se glasi: „Države pogodbenice Pogodbe izvajajo preučevanje in raziskovanje vesolja, vključno z Luno in drugimi nebesnimi telesi, na način, da se prepreči njihovo škodljivo onesnaževanje, pa tudi škodljive spremembe v kopenskem okolju zaradi dostave nezemeljskih snovi in v ta namen v primeru sprejeti ustrezne ukrepe."
Zanimivo je, da od takrat in do danes ni bilo nič takega posvetovanja med člani hitro rastočega kluba vesoljskih držav - vsekakor javnost o tem ničesar ne ve. Upamo si domnevati, da je bila vsaka vesoljska država v čem, v čem in v tem popolnoma solidarna s pogodbenicami pogodbe.
Kaj storiti
Težava je v tem, da je od podpisa te pogodbe minilo pol stoletja, znanstveniki pa še vedno niso prišli do dogovora o tem, kako jo izpolniti. Jasno je, da če se nenadoma spotaknemo na zelene moške in jih celo opremimo z orožjem, se bomo poskušali držati stran od njih, razen če si bomo izmenjali veleposlaništva, zanesljivo blokirani pred vesoljskimi vplivi in, najverjetneje, nameščeni na najbližjih satelitih, brez vsake podobe življenja. Vendar v glavnem ne govorimo o tej znanstveni fantastiki, ampak o zaščiti kopenskih mikroorganizmov pred tujci in obratno. Zato onesnaževanje, omenjeno v Pogodbi o vesolju, znanstveniki delijo na dve kategoriji - neposredno onesnaženje tujih mikroživljenj s pomočjo naših mikrobov (kontaminacija naprej) in obratno (povratna kontaminacija).v katerem je možna okužba Zemljine biosfere s tujimi organizmi.
Promocijski video:
Astronavt Neil Armstrong s sinovi iz karantene v Houstonu, ko se je 27. julija 1969 vrnil z lune, poljubita sinove.
Poudarjamo: za ves čas naših vesoljskih plovil še niso našli sledi tujecenih enoceličnih organizmov, zato je mogoče, da jih sploh ni. Vendar je treba na podlagi splošnih pomislekov še vedno domnevati, da obstajajo in v številčnosti, zato ne moremo izključiti možnosti neposrednega in obratnega onesnaženja.
Možno je tudi, da če obstaja nevarnost onesnaženja, potem je majhna - četudi se tuj mikrob, tuja spora ali bakterija znajde v kopenskih razmerah, potem bo med nešteto neznanih mikroorganizmov, pred katerimi nima zaščite, neznanec umrl z veliko mero verjetnosti. kot se je zgodilo z vojskovalnimi marsovskimi vesoljci v vojni svetov HG Wells. Če pa kljub temu preživi in se začne množiti, se bo situacija obrnila na glavo in že bo postala usodna grožnja življenju na našem planetu. Enako velja za kopenske mikroorganizme, ki vstopajo na druge planete, kjer je verjetno, da imajo lahko svoje življenje, in zato je treba načelo "ne okužiti", z vso malo verjetnostjo enoceličnih apokalips, strogo upoštevati.
Obratno onesnaženje
Ljudje se ukvarjajo predvsem z obratnim onesnaženjem: pomembno je razumeti, kako se izogniti smrtonosni invaziji od zunaj. Ker tujih mikroorganizmov še niso našli, znanstveniki sodelujejo s kopenskimi dojenčki - ekstremofili, ki so sposobni živeti in se razmnoževati v ekstremnih pogojih - pri zelo visokih temperaturah, v vesoljskem mrazu, pri prekomernih pritiskih, velikem sevanju. Ni znano, ali so ekstremofili, ki obstajajo pri nas, sposobni uničiti bioto celotnega planeta, ki ni pripravljen na njihov napad, toda dejstvo, da morajo biti ti teoretični morilci ekstremofili, je nedvomno. In takšnih ekstremofilov je, kot kaže, na Zemlji povsem dovolj.
In ne govorimo samo o bakterijah, ki lahko živijo v globokem vesolju ali znotraj jedrskih reaktorjev z milijoni sevanj, ampak so organizmi še bolj kompleksni, odporni proti "ekstremom". Na primer, Moskovski inštitut za biomedicinske težave Ruske akademije znanosti že približno deset let izvaja poskuse na ISS, med katerimi so na zunanji površini postaje nameščene posode z različnimi organizmi in tam zadržane mesece ali celo leta. Kot rezultat tega se je izkazalo, da poleg spore bakterij - prvakov v preživetju - v vakuumu in temperaturnih spremembah od minus 90 do plus 90 stopinj Celzija nekatere spore gliv uspejo preživeti, tudi po 31 mesecih oživijo ličinke komarjev, redkev in ječmenovi trni.
Mikroorganizem seva z Mednarodne vesoljske postaje.
Problem zaščite pred ponovno okužbo s teoretičnega se je spremenil v praktično letalo v 60. letih, ko so ameriški astronavti obiskali Luno in se vrnili z vzorci lunarne zemlje. Takrat znanstveniki niso vedeli, ali na Luni živi življenje (seveda v obliki bakterij, ne zelenih moških), zaščita pred domnevnimi lunarnimi prebivalci pa je bila zelo okorna in resna, čeprav je bilo njeno glavno načelo preprosto: "ko odideš, si umij roke in obrišite noge. " Medtem ko so bili na Luni, so kozmonavti poskušali s seboj prinesti prah v modul za ponovno spremljanje in niso dovolili, da bi se naselil na površini vesoljskega plovila. Ko so se vrnili, so bili člani lunarne odprave tri tedne v karanteni, vzorce pa so preučevali v posebnem laboratoriju v Houstonu, pri čemer so bili sprejeti vsi previdnostni ukrepi, dokler ni bilo dokazano, da ne vsebujejo lunarnih mikroorganizmov.
Nasine metode zaščite pred onesnaženjem zaradi morebitne dostave vzorcev zemlje z Marsa na Zemljo so še resnejše. Tu bo delovalo načelo "pretrganja kontaktnega vezja", v katerem se vsa oprema, ki je imela neposreden ali posreden stik z Marsom, ne bo vrnila na Zemljo. Pred vkrcanjem na ladjo bodo vzorci zemlje pakirani v poseben zabojnik, na Zemlji pa jih bodo preučili v skladu s previdnostnimi ukrepi, ki jih danes uporabljamo pri delu z virusom ebole. Medtem laboratoriji, opremljeni v skladu s temi zahtevami, po mnenju predstavnikov NASA ne obstajajo in ni znano, kdaj bodo nastali.
Res je, še ima čas. Prvič, mikroorganizmov na površini Marsa najverjetneje ni: več sto milijonov let super suše bi jih moralo uničiti. Če bi preživeli, je bilo globoko pod površjem, kjer se je ohranila voda, in po mnenju znanstvenikov nas v teh globinah čakajo osupljiva presenečenja. Drugič, povratnega potovanja na Rdeči planet še niso pripravljeni, saj bo danes takšen obisk pretirano drag.
Letalski inženir Donald Pettit (ISS Expedition 6) zbira vzorce vode za analizo (grelnik vode v modulu Zvezda).
In tu se znanstveniki soočajo s paradoksom. Po eni strani tudi danes nedosegljivi previdnostni ukrepi ne zagotavljajo stoodstotne garancije zaščite Zemlje pred virusom tujerodnih morilcev - navsezadnje preprosto ne vemo, s čim se bomo morali spoprijeti. Po drugi strani pa, če ne moremo ničesar živega prinesti na Zemljo, potem v skladu s tem tega živega ne moremo proučiti. Sistem tako trpi zaradi nepopolnosti in odvečnosti.
Neposredno onesnaženje
Neposredno onesnaženje tudi ni enostavno. Čeprav ta del Pogodbe o vesolju temelji na plemeniti želji, da ne bi škodovali drugim svetovom, znanstvenike bolj skrbi drugi vidik okužbe tujih biot s kopenskimi mikrobi. Bojijo se težav, povezanih s takšnim onesnaženjem, z iskanjem marsovskih mikroorganizmov ali vsaj kemičnih sledi njihove presnove. Kopenska bakterija verjetno ne bo poskrbela za pokol prebivalcev Rdečega planeta, vendar, ko prodre v tla, lahko mutira, prilagaja se novim življenjskim razmeram, in ko ga najde, ga morda ne bodo prepoznali in zmotili lokalnega prebivalca.
Postopek, ki naj bi preprečil neposredno kontaminacijo, je sterilizacija. NASA pred začetkom ogreva vse dele vesoljskega plovila na 110 stopinj (nad vreliščem vode), kar uniči večino mikroorganizmov. Tiste dele, ki jih ni mogoče segreti, operemo z alkoholom. Naši strokovnjaki, ki so se pripravljali na let na Mars, ki se ni zgodil leta 1994, so vse sestavne dele vesoljskega plovila (razen elektronike) izpostavili gama sevanju. Toda niti ta ukrep niti dodatna "sterilizacija" med prehodom ladje skozi gosto plast atmosfere ne moreta uničiti vseh mikrobov na njeni površini. Verjame se, da lahko ladjo posadimo na planetu, če na kvadratnem metru njene površine po obdelavi ostane več kot 500 sporov. Pa kaj? Torej dezinfekcija ne deluje?
Če se na Marsu pojavijo kolonisti, bo vsak njihov izhod na površino spremljala tudi sterilizacija, katere postopek bo podoben tistemu, ki se uporablja pri delu z že omenjenim virusom ebole. To bo znatno povečalo stroške že tako drage misije prihodnosti in močno zapletelo delo raziskovalcev.
Pred kratkim je v znanstveni skupnosti izbruhnila polemika o tem. Leta 2013 sta Dirk Schulze-Makuch, astrobiolog na Washingtonski univerzi, in astrofizik Alberto Fairén na inštitutu SETI objavila članek z naslovom "Prekomerno varovanje Marsa" v naravi. Znanstveniki predlagajo revizijo dragega postopka za sterilizacijo vesoljskega plovila, saj "nalaga nepotrebne prepovedi iskanju življenja na Marsu". Nekaj tednov pozneje je isti časopis objavil članek astronomov astronomov NASA Catharine A. Conley in Johna D. Rummela z naslovom "Hitre obrambe Marsa", kjer so utemeljevali to obrambo. "To, kar iščemo, lahko najdemo le, če Marsa ne bomo okužili z življenjem, ki ga je prineslo z Zemlje," so povedali znanstveniki.
Domnevati je treba, da lahko zaščita pred neposrednim onesnaženjem, za razliko od povratnega onesnaženja, postane začasen ukrep, ki je sprejemljiv šele na stopnji preučevanja Marsa. Ker pa človeštvo ne bo samo preučevalo drugih planetov, ampak jih bo tudi poseljevalo, na tej stopnji kolonisti ne bodo več dovzetni za sentimentalnost glede ubijanja mikroživljenja. Danes se nam ideja o naselitvi drugih planetarnih sistemov zdi kot pravljica, saj danes do njih sploh ne moremo priti, naselitev Marsa pa se nam zdi oddaljena in neuresničljiva znanstvena fantastika. Toda resni znanstveniki že gradijo dolgotrajne načrte, kako Rdeči planet spremeniti v drugo Zemljo. In potem bodo ljudje morda zaščitili življenje nekoga drugega, da bi ga napadli.
Na splošno je o Zemlji jasno, a o Marsu obstaja drugačno mnenje
Marsa nima smisla zaščititi pred onesnaženjem s kopenskimi mikrobi in porabiti velika sredstva za temeljito sterilizacijo marsovskih avtomatskih sond - kopenski mikroorganizmi so na rdeči planet prišli pred milijardami let z meteoriti, pišejo ameriški astrobiologi v članku, objavljenem v reviji Nature Geoscience.
Znanstveniki že od začetka vesoljske dobe sprejemajo najstrožje ukrepe za zaščito tujih "ekosistemov" pred potencialno onesnaženjem s kopenskimi mikroorganizmi. Ta praksa je zapisana v pogodbi iz leta 1966 o načelih dejavnosti držav pri raziskovanju in uporabi vesolja - predpisuje se izogibanje škodljivemu onesnaževanju Lune in drugih nebesnih teles. Ukrepe za medplanetarni "antiseptik" je razvil Mednarodni odbor za vesoljske raziskave (COSPAR).
Posebne stroge zahteve so postavljene za pristajalne sonde, ki gredo na Mars - na tem planetu, kot verjamejo znanstveniki, lahko obstaja življenje mikrobov, njegovo trčenje z zemeljskimi "gosti" pa lahko vodi do nepredvidljivih posledic. Poleg tega se verjame, da bi lahko nastanek kopenskih mikrobov nesmiselno poskušali odkriti "prvinsko marsovsko" življenje.
Vendar pa astrobiologi Alberto Fairen z univerze Cornell in Dirk Schulze-Makuch verjamejo, da ti previdnostni ukrepi že nekaj milijard let nimajo smisla.
„Verjamemo, da se je življenje na Zemlji najverjetneje že preneslo na Mars. Življenje na Zemlji obstaja že vsaj 3,8 milijarde let, zato je bilo dovolj časa, da se proces prenosa odvija naravno - z udarci meteorjev … Poleg tega je bila v preteklosti pogostost padcev meteorita višja kot danes, pišejo znanstveniki …
Opažajo, da se trenutno lahko šteje za dokazano možnost prenosa mikroorganizmov s "mimo" meteoriti. Proces medplanetarnega prenosa se začne z vplivom velikega vesoljskega telesa na naseljeni planet - ta vpliv lahko v vesolje pobere dovolj velike kamnine, znotraj katerih se lahko pojavijo mikroorganizmi.
Potem lahko ti odpadki padejo na Mars - ko marsovski in lunarni meteoriti padejo na Zemljo. Možnosti za preživetje "potnikov" se povečajo zaradi razmeroma tanke marsovske atmosfere, v kateri se meteoriti ob padcu segrejejo manj kot v zemlji.
Fairen in Schulze-Makuch nakazujeta, da bi lahko zemeljski mikroorganizmi, ki so na Mars prišli pred milijardami let, ko so bile razmere na tem planetu veliko bolj ugodne, do zdaj že izginile. V tem primeru ni smiselno skrbeti zaradi kontaminacije iz vesoljskih sond. Če je življenje na Marsu nastalo neodvisno od zemeljskega življenja, se je pred milijardami let trčilo v zemeljske "goste". Marsovski mikroorganizmi, če še obstajajo, ne bodo videli nič nepričakovanega, ko bodo naleteli na mikrobe, ki jih prinesejo avtomatizirane postaje.
Lahko shranite
Znanstveniki verjamejo, da lahko Mars z zelo visoko stopnjo zaupanja šteje, da so ga že "osvojili" kopenski mikrobi. "Zato je za obrambo Marsa že prepozno … in lahko varno oslabimo ukrepe za zaščito planetov," je zapisano v članku.
Njeni avtorji verjamejo, da bodo ukrepi za sterilizacijo potrebni samo v primerih, ko bodo avtomatske sonde raziskovale okolje, v katerem lahko Marsovsko življenje zdaj obstaja - in nato le tako, da ne bi zamenjali aboridinskih mikroorganizmov in tistih, ki so jih prinesli s seboj.
"Ker se medplanetarno raziskovanje po svetu sooča s hudimi proračunskimi znižanji, je ključnega pomena, da se izognemo nepotrebnemu trošenju in preusmerimo denar davkoplačevalcev na službena potovanja, ki lahko najpomembneje prispevajo k planetarnemu raziskovanju," pišejo znanstveniki.
Menijo, da se lahko ukrepi za zaščito pred potencialno kontaminacijo prekličejo za orbitalne sonde in resno revidirajo za roverje in pristajalce.
Vladimir Pokrovsky