Изображение предоставлено: ESA
При проектировании космических миссий инженеры заботятся о том, чтобы наши космические корабли не несли с собой неожиданные микроорганизмы, достигнув далекой планеты. Существуют строгие международные правила, позволяющие избежать загрязнения, поэтому инженеры используют несколько методов для поддержания чистоты своих космических аппаратов: стерилизация под воздействием тепла, вакуума, алкоголя, облучение ультрафиолетовым светом и другими видами излучения. Как только они это сделают, инженеры надеются, что в Beagle 2 появится менее 300 000 микроорганизмов, которые должны быть выпущены в 2003 году. Это звучит как много, но на даже самом чистом кухонном полу есть несколько миллиардов маленьких зверюшек.
При подготовке к путешествию на другую планету есть некоторые вещи, такие как микроорганизмы, которые вы не хотите включать в свой «багаж». Например, что, если на Марсе наконец обнаружена внеземная жизнь, и ученые впоследствии осознают, что такая жизнь действительно земная?
К счастью, существуют строгие международные правила, позволяющие избежать загрязнения тел Солнечной системы биологическим материалом с Земли. Ландеры, например, могут представлять особую опасность для объектов, на которые они садятся. Европейское космическое агентство (ESA) прекрасно об этом знает. Миссии ЕКА, такие как Mars Express, с его посадочным аппаратом Beagle 2, Rosetta, который приземлится на комете, и Cassini-Huygens, направляющейся к Сатурну и его лунному Титану, будут «чистыми» и ответственными посетителями. Самые строгие процедуры гарантируют, что они перевозят только высоко стерилизованные контейнеры.
Кассини (с Гюйгенсом на борту) покинул Землю в 1997 году и отправляется к планете Сатурн. В 2004 году Гюйгенс отделится от космического корабля и самостоятельно приземлится на самую большую луну Сатурна, Титан. Титан является очень многообещающим местом для ученых, потому что его атмосфера очень напоминает атмосферу первобытной Земли. Это очень холодное место с температурой до -180 ° C. Многие ученые считают, что такие морозные температуры как раз и являются причиной того, что жизнь никогда не возникала на Титане. Однако Гюйгенс вполне может дать им повод для пересмотра.
Rosetta и Mars Express будут запущены в 2003 году. Rosetta является комет-преследователем ЕКА. Он проведет 8 лет, путешествуя по Солнечной системе, и в 2011 году он приземлится на комете 46 P / Wirtanen, что сделает Rosetta первым космическим кораблем, когда-либо приземлившимся на комете. Mars Express - это следующая миссия на Марс и первая европейская. Он прибудет на Красную планету в декабре 2003 года и выпустит свой посадочный аппарат Beagle 2, задачей которого, среди прочего, является поиск доказательств марсианской жизни.
У этих разнообразных проектов есть что-то общее. Все они должны были принять во внимание требования «защиты планет», установленные международной научной организацией, Комитетом по космическим исследованиям (КОСПАР).
«Мы не хотим загрязнять планеты, на которые мы направляемся», - говорит Джон Беннетт из команды ESA Mars Express и один из ученых, ответственных за «защиту» Красной планеты от нежелательного вторжения Земли. «Мы не хотим, чтобы будущие миссии обнаруживали загрязнение вместо жизни».
Правила COSPAR определяют степень чистоты космического корабля. Стандарты варьируются в зависимости от типа миссии и ее «судьбы». Например, с точки зрения загрязнения, посадочные машины, очевидно, более «опасны», чем орбитальные аппараты. Более того, чем выше вероятность того, что планета будет нести жизнь, тем строже будут требования.
По этим причинам правила особенно жестки для посадочного модуля Марс Экспресс, Бигл 2. Ученые установили критерии стерилизации в 300 микроорганизмов на квадратный метр для миссий на Марс в прошлом. На этом уровне жизни не было обнаружено, и они пришли к выводу, что этот уровень стерилизации не поставит под угрозу или не повлияет на биологические измерения. При запуске Beagle 2 необходимо будет содержать менее 300 микроорганизмов на квадратный метр и не более 300 000 внутри всей пусковой установки. Для сравнения, на полу даже самой чистой кухни в доме на Земле присутствует несколько тысяч миллионов микроорганизмов.
Процесс стерилизации довольно сложный. Многие из компонентов прибора очень деликатны и не выдерживают очень высоких температур, поэтому ученые используют разные методы. Они будут нагревать большинство компонентов Beagle 2 до 120 ° C и химически очищать другие компоненты. Например, для солнечных батарей будет использоваться спирт. Компоненты микроэлектроники будут помещены в вакуумную камеру со специальным газом плазмой перекиси водорода, которая окисляет биологический материал, делая его безвредным. Ученые также будут использовать другую технику стерилизации, облучение ультрафиолетовым светом и другие виды излучения. Стерилизация затронет все части посадочного аппарата, даже подушки безопасности и систему парашютов, которые посадочный аппарат использует для безопасного достижения земли.
Для Beagle процесс будет проходить в нескольких учреждениях в Соединенном Королевстве. Специальные транспортные системы доставят каждый компонент в специально построенную чистую комнату, где они будут собраны на месте на территории Открытого университета в Соединенном Королевстве. Сборка начнется этим летом. После завершения ультрачистый Beagle 2 будет «запечатан» внутри собственного переднего щита и задней крышки и подготовлен для установки на Mars Express.
Требования к Розетте и Гюйгенсу менее строгие. Когда в 1997 году был запущен Cassini-Huygens, ученые подумали, что жизнь на холодном Титане слишком маловероятна. Поэтому они назвали проект низким риском, при этом процедуры стерилизации не считались необходимыми. Однако, согласно правилам КОСПАР, космический аппарат был собран в чистой комнате, то есть с менее чем 100 000 частиц на единицу объема.
Розетта это похожий случай. «Стерилизация, как правило, не имеет решающего значения, поскольку кометы обычно рассматриваются как объекты, в которых вы можете найти пребиотические молекулы, то есть молекулы, которые являются предшественниками жизни, но не являются живыми микроорганизмами», - объясняет Герхард Швем, исследователь проекта Розетты. С другой стороны, Розетте приходится проводить деликатные эксперименты с кометой, и ученые не хотят, чтобы результаты были испорчены, поэтому необходима чистота.
Источник: ESA News Release
