Поиск - новости науки и техники

Ушли в защиту. Ученые озаботились биобезопасностью планет.

В конце этого года, скорее всего в ноябре, воспользовавшись так называемым астрономическим окном, с космодрома “Байконур” запустят мощную научную станцию. Она облетит Марс, сняв с него “показания”, затем сядет на спутник Фобос, с помощью специального устройства возьмет пробы грунта и вернется на Землю. Такова программа уникальной экспедиции “Фобос-грунт”. Ее разработку осуществляет ФГУП “НПО им. С.А.Лавочкина”. Но, как ни неожиданно это звучит, дорогостоящий космический эксперимент может быть обречен на провал и принести землянам не пользу, а вред, если не предусмотреть строжайшие меры безопасности…

– Да, это так, поскольку не исключена возможность заражения Земли инопланетными живыми формами, – считает заведующая лабораторией ГНЦ Института медико-биологических проблем РАН (ИМБП) доктор биологических наук Наталия Новикова. – Нам необходимо соблюсти все необходимые меры планетарной защиты Земли от попадания на нее образцов внеземной жизни. И в то же время не допустить заражения Фобоса земными микроорганизмами. Возможно, мы перестраховываемся, ведь нет убедительных данных, что жизнь на спутнике Марса есть. Но мы обязаны предусмотреть такую возможность и сейчас, и в дальнейшем, в случае посещения других планет. При проникновении на них даже простейших форм земной жизни может нарушиться их эволюционное развитие. Отправляясь в межпланетные полеты, землянам необходимо соблюдать предписания так называемого планетарного карантина.
Человек всегда хотел узнать, как зародилась жизнь во Вселенной и на нашей Земле, есть ли предпосылки для ее возникновения на других планетах и спутниках. Существует теория панспермии о распространении во Вселенной зародышей живых существ (например, спор микроорганизмов). Двигаясь под давлением световых лучей, они оказываются в сфере притяжения планеты, оседают на ее поверхности – так и зарождается жизнь. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с метеоритами и космической пылью. Уже десятки лет ведутся исследования планет с помощью автоматических научных станций. Действует программа Роскосмоса, предусматривающая полеты космических аппаратов на другие планеты, естественно, те, что ближе к нам, в первую очередь на Марс и его спутники, а также на Европу (спутник Юпитера).
– Насколько обоснована опасность попадания на Землю занесенных из космоса иных форм жизни?
– По мнению директора Института микробиологии РАН Валерия Федоровича Гальченко, если жизнь когда-либо существовала на Марсе, то могла уцелеть под слоем льда. Он сделал этот вывод, изучая Антарктику, где находил живые формы. Они сохраняются и в вечной мерзлоте, и в оказавшихся на Земле метеоритах, совершивших сверхдальний космический полет. Потому что микроорганизмы – чрезвычайно своеобразная форма живой материи. Они обладают необыкновенной способностью к адаптации в самых невероятных условиях. Обитают, например, на океанском дне на так называемых “черных курильщиках” при температуре свыше 100 градусов. И кто даст гарантию, что в атмосфере другой планеты микроорганизмы каким-либо образом не трансформируются?
Еще на заре космической эры, в конце 50-х годов прошлого века, СССР и США подписали соглашение о необходимости разработки и соблюдения комплекса мер, не допускающих заражения космоса земными микроорганизмами. В развитие этой инициативы в начале 1960-х годов был создан международный Комитет по космическим исследованиям КОСПАР. Он выработал стратегию планетарной защиты.
– И все-таки, как земные микроорганизмы выживают в космосе?
– “Зацепившись” за сложные конфигурации поверхности ракет, им удается уцелеть при старте, во время полета и достаточно долго сохранять жизнеспособность в космическом пространстве. Чтобы убедиться в этом, ИМБП провел эксперимент “Биориск”. На внешней стороне МКС закрепили платформу с тремя контейнерами из прочного металла. В каждом – 24 герметичные пластиковые чашки Петри. Их крышки имели фильтр, отделявший “живность” от безвоздушного пространства. В чашки поместили образцы конструкционных материалов, из которых была сделана внешняя оболочка корабля, а уже на них нанесли споры разных видов бактерий и микроскопических грибов – самых выживаемых организмов, способных выдержать экстремальные условия полета. Достаточно сказать, что обитатели контейнеров испытали перепады температур от минус 70 до плюс 70 градусов и выше.
Несколько лет назад состоялся первый эксперимент. Контейнеры находились в космосе от 7 до 18 месяцев, затем вернулись на Землю. И хотя количество бактерий уменьшилось, полет они пережили. А вот грибы оказались более чувствительными: через 18 месяцев уцелел лишь один вид. Это уникальные данные. Можно сделать вывод, что и другие биологические объекты, не только микроорганизмы, в состоянии анабиоза выдерживают длительный космический полет, скажем личинки комара, семена растений (семена кабачка, например, могут пролежать несколько лет, но стоит их посадить – и они прорастут). Кстати, болезнетворные бактерии, обнаруженные в египетских пирамидах, сохраняют жизнь в течение тысячелетий.
В следующем эксперименте участвовали находящиеся на более высокой стадии развития семена растений, икра рыб, личинки комара, яйца низших ракообразных. В силу разных обстоятельств этот полет продолжался ни много ни мало 31 месяц. Кто-то погиб, но личинки комара уцелели, сохранили жизнеспособность и семена некоторых растений (редиса, листовой горчицы). Правда, этот эксперимент не полностью отвечал условиям космического пространства, поскольку “подопытные” находились в закрытом контейнере. Однако они не избежали длительного радиационного воздействия, а это очень серьезный фактор. Совместно с зарубежными коллегами проводились и более длительные эксперименты.
В результате впервые ученые сделали вывод: не только микроорганизмы, но и более высокоорганизованные биологические объекты в состоянии анабиоза способны выжить в космическом пространстве. Получены данные о пределе их жизненных возможностей. Как оказалось, во время межпланетных полетов микроорганизмы не боятся самого жесткого радиационного воздействия (есть данные, что они выдерживают до миллиона рад). Недаром они существуют даже в водных контурах атомных реакторов. (Человек к подобному испытанию, конечно, не готов – это необходимо учитывать при планировании пилотируемых космических полетов). Поэтому меры карантинной защиты должны преду-сматривать практически все, прежде всего способы обнаружения биологических объектов в грунте. Причем требования эти постоянно расширяются и ужесточаются.
Эксперимент “Биориск” продолжится и во время полета научной станции “Фобос-грунт” (на снимке). На ней будет размещена капсула с 60 различными биологическими объектами. Такие же микроорганизмы укрепят на внешней стороне МКС. А по окончании полетов и тех, и других сравнят с оставшимися на Земле подобными видами из контрольной группы. Только располагая всеми этими данными, предусмотрев строжайшие меры предосторожности, ученые проведут сравнительный анализ состояния микроорганизмов. В этих исследованиях примут участие различные академические институты и МГУ. Все вместе, используя свой опыт и наработки, мы разработаем необходимые методы планетарной защиты.
– Ведутся ли подобные исследования за рубежом?
– Хотя исследования других планет с помощью автоматических космических аппаратов проводятся рядом стран, и в первую очередь США, проект такой небывалой сложности по силам осуществить пока только России. Ведь в отличие от зарубежных экспедиций, наш корабль вернется на Землю, доставив уникальный биологический материал со спутника Марса. В этом огромная заслуга автора проекта – НПО им. С.А.Лавочкина. По моему мнению, ни одна страна, включая США, в ближайшие 10 лет такой межпланетный эксперимент с орбитальным контролем провести не в состоянии. А хотели бы и даже очень, подчеркну это.
Пока трудно предположить, какими грандиозными могут быть результаты полета к Марсу. Ведь таких опытов по выживаемости живой материи во время длительного космического путешествия никогда не проводилось.
– В порядке фантазии: нельзя ли будет использовать закаленные в космосе микроорганизмы для помощи людям?
– Все возможно. Не исключено, что биологические объекты вернутся с измененной генетической структурой, более стойкими к радиации. Приобретут такие ценные качества и свойства, что в дальнейшем можно попытаться применить их для лечения тяжелых заболеваний, в качестве биологической защиты от эпидемий, других напастей. Как более сильные, они сумеют подавить, уничтожить хищных, но слабых сородичей. Конечно, это предположение, но как знать, может быть, оно осуществимо?

Юрий ДРИЗЕ

Нет комментариев