Пошук і дослідження неземних форм життя. Планетарний карантин, необхідний при цьому заходи., Детальна інформація

Необхідним елементом є і пристрій для підтримки визначеної температури як у блоці вирощування мікроорганізмів, так і безпосередньо у вимірювальному осередку, де виробляється зняття оптичних параметрів зразка.

Через визначений проміжки часу, у міру розвитку мікрофлори, матеріал зразка у твердому і розчиненому виді аналізується за допомогою функціональних, а також деяких аналітичних методів. При цьому передбачається, що інформація про наявність на планеті загальних передумов для існування життя (температура, склад атмосфери, присутність органічних речовин) повинна бути отримана за допомогою дистанційних і аналітичних методів.

Важко переоцінити той внесок, що буде зроблений у випадку виявлення інопланетних форм життя. Однак відсутність життя на планетах Сонячної системи не виключає розвитку экзобиологии як науки, як не є перешкодою на шляху подальшого удосконалювання методів автоматичного виявлення і зняття характеристик живих систем. Результати цієї області, що є частиною біологічного приладобудування, безсумнівно, знайдуть широке застосування як у сучасній біологічній науці, так і в інших областях людської діяльності, не говорячи вже про задачі освоєння космічного простору і необхідності в зв'язку з цим автоматичного контролю за станом живих систем у цих умовах.

Основи планетарного карантину.

Ще з древніх часів людство залучала перспектива відкриття і вивчення неземних форм життя. Тепер, коли дослідження космічного простору стало щоденністю, виявлення інопланетного чи життя встановлення її попередників є однієї з важливих цілей національних програм досліджень планет багатьох країн.

Однак успішному дослідженню космічного простору загрожує можливість замету людиною при польоті від однієї планети до іншої інопланетних форм життя, що може привести до самих несподіваних наслідків. Занесення і розмноження земних форм життя може знищити раз і назавжди сприятливу можливість вивчити планети у властивих їм умовах. Планетарний карантин здійснюється для збереження цієї можливості.

В даний час здійснення планетарного карантину необхідно по трьох причинах:

Земна мікрофлора, занесена на планету автоматичними чи апаратами пілотованими космічними кораблями, може розмножаться і поширюватися на ній, що стане перешкодою для подальших досліджень і чи замаскує зовсім зруйнує життя, характерну для даної планети. Природні умови при цьому можуть так змінюватися, що ця планета вже не буде представляти значного наукового інтересу для наступних поколінь.

Автоматичний космічний апарат, призначений для визначення ознак життя на планеті, не повинний бути забруднений земною мікрофлорою; у противному випадку прилади будуть виявляти в першу чергу земну мікрофлору, а не неземну.

Земля може бути забруднена небезпечними для неї чи організмами речовинами, занесеними з іншої чи планети з космічного простору.

Хоча згадані причини, що обумовлюють необхідність здійснення карантину, в основному зв'язані з мікроорганізмами як найбільш простим джерелом зараження в силу того, що вони мають здатність витримувати вплив екстремальних факторів навколишнього середовища і швидко розмножуватися, інтереси науки в області неземного життя не обмежуються тільки цими живими формами. Наприклад, виявлення органічних молекул, що можуть бути попередниками чи життя її залишками, представляло б величезну наукову значимість.

Одним з найбільш яскравих прикладів успішного проведення планетарного карантину було проведення карантину при пілотованих польотах на Місяць. Місячна прийомна лабораторія забезпечила карантин космонавтів, що повернулися, і проб місячного ґрунту. В міру нагромадження інформації про умови на Марсі визначається доцільність ізоляції і знезаражування кораблів, що будуть робити польоти на цю планету. Тому при складанні програми таких польотів треба виходити з необхідності попередження забруднення Землі неземними формами життя. Методи такого карантину істотно відрізняються від метод попередження забруднення інших планет земними організмами.

Один з можливих прийомів запобігання зараження для непілотованих кораблів включає попереднє дослідження зразків, що повертаються, на навколоземній орбіті. Карантин знімається, і зразки доставляються на Землю тільки у випадку, якщо тести на біологічну активність виявляться негативними.

Інший можливий прийом полягає в інкапсуляції зразків, що повертаються, до приземлення, карантин повинний дотримуватися протягом усього періоду дослідження зразків на Землі.

В даний час існують і діють ряд національних і міжнародних програм по проблемі планетарного карантину (їхній опис не входить у мету даної роботи). Спеціально для цього був утворений у жовтні 1958 р. Комітет космічних досліджень (КОСПАР). Він узяв на себе відповідальність за вивчення проблеми забруднення і прийняв ряд резолюцій, що визначають мети планетарного карантину для держав, що здійснюють запуски космічних кораблів. У резолюції КОСПАР від 1964 р. була уперше визначена припустима межа забруднення космічних апаратів (10-3 - один мікроорганізм на тисячу польотів).

Методологія планетарного карантину.

Основні вимоги, пропоновані планетарним карантином (ПК) до космічних польотів, полягає в максимальному зниженні імовірності забруднення планети і наукових приладів, що знаходяться на борті космічного корабля. Ці вимоги треба враховувати при виготовленні космічних кораблів і апаратури, а також при виборі траєкторії польоту. Тому що космічний корабель і його апаратура повинні бути абсолютно надійні, щоб забезпечити успішне здійснення польотів, велика увага варто приділяти вибору карантинних засобів, застосування яких не відіб'ється на успіху польоту.

Вивчення впливу факторів космічного польоту на виживаність.

В експериментах, що імітує умови космосу, показано, що космічне середовище менш згубне для мікроорганізмів, чим для інших, більш складних форм життя.

Ученими Росії і США проводяться експерименти з різними видами мікроорганізмів в умовах, що імітують фізичні параметри Марса, Венери і Місяця. При параметрах середовища, близьких до марсіанського (перепад температури від -60 до +26ос, атмосферний тиск 7 мм. рт. ст., газовий склад 80 % вуглекислого газу і 20 % азоту) деякі пустельні мікроорганізми зберігали здатність до росту при відносній вологості, рівної 3.8 %. Очевидно, для цих земних форм життя досить осінь незначна кількість вологи.

В одних експериментах по імітації умов космічного простору (проведених у СРСР) виявлено, що деякі мікроорганізми і энзимы стійкі до дії вакууму порядку 10-10 мм. рт. ст. Інші дослідження виявили здатність мікроорганізмів зберігатися в умовах вакууму.

Іонізуюча космічна радіація, за винятком випромінювань сонячних спалахів і радіаційних поясів землі, не може розглядатися як инактивирующий фактор; неясно, чи може ця радіація знищити живі форми, розташовані на поверхні космічного апарата. Відомо, наприклад, що організми, що живуть у воді атомних реакторів, адаптуються до радіації в 1 млн. р.

Найбільш згубним фактором космічного простору є ультрафіолетові промені. У таблиці зазначені дози, необхідні для 80 - 100 % - й інактивації незахищених мікроорганізмів (приведені дані узяті з експериментів, що проводилися в СНД, Росії і США). Однак, завдяки високому ступеню відображення, потік ультрафіолетової радіації легко екранується чи пилом іншим непрозорим матеріалом (наприклад, верхній шар мікроорганізмів може захистити нижележащие клітки.

Не дуже давно проведений аналіз виживаності мікроорганізмів при вході в атмосферу Юпітера. Передбачається сильне нагрівання поверхні капсули і ймовірне її згоряння, викликане високою щільністю атмосфери і траєкторією польоту апарата, що обумовлює високі швидкості при вході в атмосферу. Закінчено дослідження, що дають точну оцінку імовірності виживання на поверхні планети мікроорганізмів, що сохранились на посадковій чи капсулі усередині неї.

Норми і рекомендації.

Оцінка рівня мікробної обсемененности.

Визначення числа мікроорганізмів може бути здійснено або шляхом прямих досліджень (наприклад, при поверхні забрудненні), або шляхом розрахунку у випадках неможливості безпосереднього узяття проби без руйнування космічного апарата.

Поверхневе забруднення.

Точність підрахунку числа мікроорганізмів на поверхні космічного апарата залежить оп ряду факторів. Поверхня космічного апарата складена їх найрізноманітніших матеріалів, деякі з який є інгібіторами росту мікроорганізмів. Обстеження металевої поверхні зводиться до узяття з її мікробіологічної проби з наступним посівом на живильне .

Внутрішнє забруднення.