На прошлой неделе НАСА объявило о разгадке главной тайны Марса. «Теперь мы знаем, что на поверхности этой холодной пустынной планеты есть жидкая вода», — сказал Майкл Мейер, ведущий ученый Программы исследования Марса. В частности, орбитальный космический аппарат обнаружил то, что ученые агентства называют повторяющимися линиями склонов — холодные, соленые полосы влажной почвы, которые появляются сезонно в нескольких кратерах и пропастях. Стратегия НАСА по поиску внеземной жизни традиционно заключалась в том, чтобы следовать за водой, поскольку все организмы на Земле нуждаются в ней, а земные организмы — единственный вид, который мы знаем. Поэтому объявление вызвало еще один настойчивый вопрос: означает ли это, что на Марсе есть жизнь?
У НАСА тоже был ответ на этот вопрос. «Мы уже знаем, что на Марсе есть жизнь, потому что мы отправили ее туда», — заявил Джон Грансфелд, заместитель администратора Директората научной миссии агентства, во время пресс-конференции в понедельник. Это фаустовское условие освоения космоса, что мы не можем искать жизнь на чужих планетах, не принося с собой очень небольшое количество очень маленькой земной жизни. Этот процесс известен как прямое загрязнение, и минимизация, если не предотвращение, его возникновения является обязанностью Кэсси Конли, биолога-растениевода, которая с 2006 года занимала должность сотрудника НАСА по защите планет. «Это элементарный здравый смысл», — сказал мне Конли. «Мы должны быть осторожны, чтобы не ослепить себя земной жизнью, точно так же, как вы не можете видеть звезды, когда светит солнце».
В идеальной вселенной космический корабль без экипажа, который мы отправляем на Марс, был бы стерильным. (Люди, по определению, являются загрязнителями.) На самом деле, как по техническим, так и по экономическим причинам, это не так. Скорее всего, они достаточно очищены, чтобы удовлетворить Комитет по космическим исследованиям, международный орган, который устанавливает основные правила для внеземных исследований. Соответствующий стандарт КОСПАР был разработан еще в пятидесятых годах прошлого века, и он основан на оценке вероятности выживания земных организмов на Марсе. Но, учитывая, как мало ученые знали об условиях на красной планете в то время, сказал Конли, «это был в значительной степени случай, когда они поднимали пальцы в воздух и говорили «ХМММ»». Тем не менее, дискуссии были спорными, и они затянулись более чем на десятилетие. В конце концов комитет остановился на том, что он считал приемлемым уровнем риска загрязнения: один из тысячи. Другими словами, человечество должно ограничиться одним шансом из тысячи засеять другую планету земной жизнью в ходе ее исследования.
Риск был разделен между космическими державами, причем Соединенные Штаты получили чуть меньше половины от общего объема ассигнований: один шанс из сорока тысяч. Каждая из последующих планетарных миссий НАСА — зонды «Викинг», «Следопыт» и злополучный марсианский полярный спускаемый аппарат — израсходовали какую—то крошечную часть этой воображаемой цифры. Однако, как только астронавты примут участие, все ставки будут отменены. Структура КОСПАР предназначена для охвата лишь короткого промежутка времени, в течение которого планета остается незагрязненной (и, следовательно, чужеродной) настолько, чтобы представлять «биологический интерес». Первоначально этот период был установлен на оптимистичном уровне в двадцать лет. С тех пор он был продлен.
Первые марсианские спускаемые аппараты «Викинги 1 и 2», запущенные в 1975 году, были самыми чистыми из всех, что НАСА когда-либо отправляло в космос. После их окончательного запекания в Космическом центре Кеннеди (двести тридцать три градуса по Фаренгейту в течение тридцати часов) было установлено, что у них осталось всего 0,3 организмов — не фактический подсчет, конечно, а результат абстрактного расчета, который учитывал результаты предварительной сборки поверхностных мазков и средние показатели смертности. Когда данные «Викинга» вернулись с Марса, они нарисовали картину гораздо более суровой и сухой окружающей среды, чем надеялись или представляли многие ученые-планетологи, и, соответственно, последующим миссиям было разрешено нести более высокую биологическую нагрузку. Научная лаборатория Марса — миссия, которая высадила марсоход Curiosity в августе 2012 года, — по оценкам, при запуске содержала чуть менее тридцати тысяч термостойких бактериальных эндоспор, что намного больше, чем у Viking, но, как отметил Конли, «все еще меньше, чем число на вашей руке».
Однако, поскольку ученые НАСА узнали больше как о марсианском климате, так и о чрезвычайной выносливости некоторых земных микробов, им пришлось обновить свои оценки рисков. «Идея заключалась в том, что нам нужно быть наиболее бдительными на ранних миссиях, когда у нас нет никаких знаний о Марсе, и мы можем расслабиться, когда узнаем больше», — сказал Конли. «Но оказалось, что, возможно, мы слишком расслабились». Когда она проводила обзор планетарной защиты предполагаемого места посадки Curiosity в кратере Гейл, она подумала: «Это плоское место на экваторе. Там ни за что не будет воды». Однако после объявления на прошлой неделе теперь кажется, что вода может быть всего в нескольких милях от пути Curiosity. Согласно действующим правилам КОСПАР, ровер недостаточно чист, чтобы приближаться к нему. «Марс продолжает удивлять нас», — сказал Конли. «Это хорошая проблема». Чтобы решить ее, она консультируется со своим консультативным комитетом, эклектичной группой геологов, астробиологов, планетологов, представителей других правительственных ведомств и иностранных космических агентств, юристом, экспертом по коммуникациям и — это место в настоящее время вакантно — специалистом по этике.
Хотя Конли в конечном счете будет отвечать за определение того, насколько близко к повторяющейся наклонной линии может подойти Curiosity, она примет это решение, используя расчеты, сделанные учеными НАСА, относительно того, сколько из первоначальных тридцати тысяч автостопщиков все еще может находиться на борту ровера сегодня. Именно здесь Кастури Венкатесваран, микробиолог из Лаборатории реактивного движения НАСА, и Ник Бернардини, ведущий специалист по защите планет как в Curiosity, так и в миссии «Марс 2020», будут играть важную роль. После запуска Curiosity Венкатесваран и его коллеги взяли тряпки, которые использовались для протирания открытых поверхностей марсохода, и исследовали генетические следы, оставленные на них. Благодаря этим усилиям у нас теперь есть первый марсианский пассажирский манифест: множество актинобактерий и альфапротеобактерий; некоторые нитрозосферацеи; несколько темнопигментированных, защищенных двойными стенками грибковых спор Melanommatales; и различные другие.
Однако, как отметил Конли, недостаточно просто «иметь таблички с именами микробов на Curiosity — нам нужно знать, каковы их возможности». Другими словами, могут ли они пережить длительное путешествие в космическом вакууме, а затем размножиться на Марсе? Чтобы ответить на этот вопрос, группа Венкатесварана начала отправлять некоторых из самых выносливых кандидатов на восемнадцатимесячную работу на борту Международной космической станции. До сих пор результаты подтверждают то, что подозревали многие ученые, — что строгие процессы очистки и обеззараживания НАСА непреднамеренно отбирали те виды микроорганизмов, которые не возражают против высокой радиации, крайней засушливости и низкого уровня питательных веществ. Эти жуки, как правило, впадают в спячку внутри жестких внешних оболочек до тех пор, пока не создадутся подходящие условия для их выхода. _Bacillus pumilu_s SAFR-032, например, бактерия, которая была впервые обнаружена на Заводе по сборке космических аппаратов Лаборатории реактивного движения, была повреждена, но не убита во время полета в космосе — и, добавил Венкатесваран, она «потенциально может выжить в течение миллионов лет после того, как будет нанесена на поверхность Марса».
Некоторые из земных экстремофилов теперь марсиане; это совершенно очевидно. Могут ли они выйти из спячки и вырасти — способны ли они, как выразился Венкатесваран, «сделать красную планету зеленой» — гораздо менее хорошо изучено. Данные Венкатесварана скоро будут внесены в электронную таблицу византийской планетарной защиты Бернадини, в которой будет указан номер для Конли. Она надеется решить, что будет делать Curiosity в течение шести месяцев, но в настоящее время она делает ставку против этого. «Крайне маловероятно, что мы рискнем потенциально загрязнить подземный водоносный горизонт Марса», — сказала она. «Мы просто недостаточно знаем об этом, чтобы допустить такой уровень риска».
https://www.newyorker.com/tech/annals-of-technology/meet-the-martians
Загрузка...
