Nauka

Żeby nie zarazić życiem

Czym jest ochrona międzyplanetarna?

Zdjęcie powierzchni Marsa wykonane z niskiej orbity. Na tle nieba widać cienką atmosferyczną otoczkę planety. Zdjęcie powierzchni Marsa wykonane z niskiej orbity. Na tle nieba widać cienką atmosferyczną otoczkę planety. aulkin / Wikipedia
Rozmowa z dr Catharine Conley, szefową działu ochrony planetarnej NASA
Dr Catherine Conley zajmuje się w NASA ochroną planet i księżyców Układu Słonecznego przed skażeniem organizmami pochodzącymi z Ziemi.Paul Alers/NASA Dr Catherine Conley zajmuje się w NASA ochroną planet i księżyców Układu Słonecznego przed skażeniem organizmami pochodzącymi z Ziemi.
Marsjański łazik Curiosity (Ciekawość). Będzie pracował na Marsie przez 98 tygodni i popkona dystans conajmniej 20 km.NASA Marsjański łazik Curiosity (Ciekawość). Będzie pracował na Marsie przez 98 tygodni i popkona dystans conajmniej 20 km.

Jarosław Marczuk: – Czym właściwie zajmuje się pani komórka?
Dr Catharine Conley: – Ochroną planet przed ich skażeniem organizmami pochodzącymi z Ziemi. Zwłaszcza tych, na których może lub mogło istnieć życie. Taką planetą jest Mars. Skoro zamierzamy na nim szukać życia, głupio byłoby najpierw go „zakazić” ziemskimi organizmami, a potem je odkryć jako marsjańskie życie. Poza tym strzeżemy naszą planetę, by próbki materii pochodzącej z innego ciała niebieskiego nie zaszkodziły ziemskiemu ekosystemowi.

Istnieje takie ryzyko? Czy to raczej my możemy wyrządzić więcej szkody innym planetom niż one nam?
Już w połowie lat 50. ubiegłego wieku, zanim jeszcze wystartował pierwszy Sputnik, Międzynarodowa Federacja Astronautyczna była świadoma, że będziemy szukać życia w kosmosie. W Traktacie o Przestrzeni Kosmicznej z 1967 r., podpisanym m.in. przez USA i ZSRR, państwa sygnatariusze zobowiązały się do zapobiegania skażeniu innych planet i ochrony Ziemi. W NASA, zanim gdziekolwiek wyślemy sondę kosmiczną, najpierw analizujemy, czy w miejscu docelowym mogłoby istnieć życie. Na początku programu Apollo nie byliśmy pewni, co znajdziemy na Księżycu i dlatego sterylizowaliśmy wszystkie nasze pojazdy przed startem. Ale im więcej się o nim dowiadywaliśmy, tym bardziej zdawaliśmy sobie sprawę, że ziemskie życie nie jest w stanie tam przetrwać. Dlatego obecnie nie podejmujemy żadnych specjalnych środków zapobiegawczych przed wyruszeniem na Księżyc. Podobnie postępujemy w przypadku planetoid, komet i większości ciał niebieskich w naszym Układzie Słonecznym. W zasadzie tylko trzy obiekty uważamy za wyjątkowe, za takie, na których może występować życie, co oznacza też, że ziemskie organizmy mogłyby na nich przetrwać.

Co to za obiekty?
Mars, jeden z księżyców Jupitera – Europa, i księżyc Saturna – Enceladus. Wszystkie misje tam kierowane muszą spełnić surowe wymagania wynikające z ochrony planetarnej.

Jak to wygląda w przypadku Marsa?
Zanim wyślemy tam statek kosmiczny, upewniamy się, że jest on bardzo dokładnie wyczyszczony – to oznacza, że ma mniej niż 300 zarodników termoodpornych bakterii na metr kwadratowy poszycia. Na przykład Mars Science Laboratory (MSL), która ma wylądować na Czerwonej Planecie 6 sierpnia (patrz: ramka) przenosi mniej mikroorganizmów z Ziemi, niż ma ich pan na swoich dłoniach. Jednak w miarę upływu czasu – im lepiej poznajemy Marsa, tym łagodniejsze są te wymogi. Dotyczy to chociażby lądowania w okolicy marsjańskiego równika. Tam ziemskie życie ma o wiele mniejsze szanse na przetrwanie.

Czym czyści się statek kosmiczny?
W zasadzie szorujemy go bardzo czystą ścierką nasączoną alkoholem.

A mimo to mikroorganizmy mają szansę przetrwać?
Tak. Na MSL jest około ćwierć miliona termoodpornych mikrorganizmów, co pozostaje w zgodzie z przepisami międzynarodowymi dla tego typu misji, które dopuszczają ich nawet milion. Gdyby lądownik osiadł w miejscu bardziej sprzyjającym przetrwaniu życia, wtedy on sam i aparatura na jego pokładzie musiałyby spełniać surowsze wymagania.

Czyli?
Na przykład mechaniczne ramię Phoenixa, który wylądował na Marsie w 2008 r. w okolicach bieguna północnego, zostało wyprażone w specjalnym piecu, co pomniejszyło liczbę obecnych na nim organizmów co najmniej 10 tys. razy.

Niektórzy naukowcy twierdzą, że wysłane na Marsa sondy, m.in. programu Viking, już go zanieczyściły ziemskimi mikrobami...
Jeden z moich kolegów pracujący przy tym programie [realizowanym w latach 1976–80 – red.] zapewnia, że sondy zostały wysterylizowane zgodnie z obowiązującymi wówczas kryteriami. Rzeczywiście, w trakcie misji uświadomiono sobie, że niektóre ziemskie mikroorganizmy są bardziej wytrzymałe niż z początku sądzono. Prawdopodobnie w środku lądowników Viking 1 i Viking 2 wciąż były żywe mikroby, ale nigdy nie udało się im z nich uwolnić. Dlatego cały ten program w kategoriach ochrony planetarnej uznałabym za sukces.

W przypadku najnowszej ekspedycji MSL też były jakieś niespodzianki?
Owszem. W NASA początkowo zakładano, że łazik Curiosity będzie wiercił w lodzie, a więc w środowisku, w którym życie ma większe szanse na przetrwanie. Dlatego wiertło do tego przeznaczone planowano wyprażyć. Jednak gdy zdecydowano o przeniesieniu miejsca lądowania w okolice marsjańskiego równika, gdzie, jak wspomniałam, warunki do przetrwania życia są znacznie gorsze, obniżyliśmy wymagania ochrony planetarnej do poziomu stosownego podczas wierceń w tego typu środowisku. Mimo to MSL jest najbardziej wymagającą pod względem czystości misją w swojej kategorii w historii NASA.

Skoro wysłanie łazika wiąże się z tyloma wyzwaniami, to jak problem bezpieczeństwa planetarnego rozwiążecie w przypadku wyprawy załogowej na Marsa?
Człowieka nie można wysterylizować tak jak sondy Viking, boby tego nie przeżył. Dlatego wytyczne międzynarodowych gremiów proponują minimalizację szkód poprzez opracowanie odpowiednich skafandrów kosmicznych i habitatów marsjańskich oraz maksymalne wykorzystanie maszyn w celu ograniczenia kontaktu ludzi ze środowiskiem naturalnym Marsa. Ponadto proponuje się, aby załogowe misje lądowały w miejscach mało sprzyjających przetrwaniu życia, takich jak okolice równika. Stamtąd do szukania życia wysyłane będą wysterylizowane łaziki bezzałogowe. Jednak to człowiek, a nie maszyna, może przeprowadzić lepsze badania naukowe. Żeby jednak się znalazł na Marsie, musimy rozluźnić ograniczenia związane z ochroną planetarną i tym samym dopuścić do sytuacji, w której może dojść do niewielkiego skażenia. Nie oznacza to, że zmieniamy nasze generalne stanowisko – nadal chcemy chronić Marsa.

NASA ma już odpowiednią do tego technologię?
Zanim dojdzie do załogowej misji na Marsa, upłyną dekady. Dziś nikt na świecie nie ma takiej technologii, choć powinna się ona pojawić w krótkim czasie. Jak dotąd, z pojazdów kosmicznych wydostaje się zbyt dużo mikroorganizmów.

Wyzwaniem będzie też ochrona Ziemi przed ewentualnymi mikrobami przywleczonymi z Marsa przez powracającą załogę?
To cała gama nowych wyzwań. Potrzebujemy nowych wytycznych i procedur, w jaki sposób monitorować zdrowie astronautów w trakcie misji i po powrocie na Ziemię.

A gdyby ktoś z członków marsjańskiej misji podczas powrotu poczuł się źle z nieznanych powodów?
Będziemy mieli poważny problem. W długiej historii prawa morskiego statek opanowany przez zarazę zawracano do ostatniego portu, z którego wyszedł. Czy prawo morskie można zaadaptować do warunków kosmicznych? To coś, nad czym obecnie głowią się prawnicy, a i próbka wyzwań, z którymi musimy się zmierzyć przed wysłaniem ludzi na Marsa.

NASA nie miała takich wątpliwości, gdy wysyłała pierwsza załogę na Księżyc?
Już wtedy toczyły się dyskusje, czy stosować kwarantannę wobec astronautów uczestniczących w programie Apollo. Księżyc znajduje się dosyć blisko Ziemi. Zdarza się więc, że gdy jakiś meteoryt w niego trafia, materia księżycowa przezeń wybita spada na naszą planetę. Jednak mimo to zdecydowaliśmy się zastosować kwarantannę i, niestety, nie wszystko pod tym względem poszło tak jak powinno. Kapsuła z powracającą załogą wodowała w oceanie, astronauci założyli kombinezony ochrony biologicznej, potem zdezynfekowani przesiedli się do łodzi, stamtąd do helikoptera, wreszcie dostali się na pokład statku i weszli do specjalnej komory, w której odbyli kilkunastodniową kwarantannę. Wątpię, żeby dzisiaj taka procedura zadowoliła kogokolwiek, gdyby chodziło o powrót z Marsa.

Czy brak jasnej definicji życia nie jest problemem w pani pracy? Nie istnieje ryzyko, że na kawałku skały przywiezionym z Marsa lub innego ciała niebieskiego zwyczajnie nie rozpoznamy obcej formy życia?
To nas martwi. Jakieś 10–12 lat temu powstał projekt protokołu służącego wykrywaniu życia w próbkach przywiezionych z kosmosu. W zeszłym roku zorganizowaliśmy warsztaty na temat wykrywania w nich życia. Co prawda nie ma jednej jego definicji, ale jest spora grupa właściwości, o których możemy powiedzieć, że cechują żywe organizmy. Życie się replikuje i nie robi tego idealnie, przeprowadza też reakcje metaboliczne i przekazuje energię. Opracowanie dobrego protokołu dotyczącego wykrywania życia pozaziemskiego wymaga jeszcze ogromnej pracy. Nim próbki z Marsa trafią na Ziemię, planujemy przeprowadzić badania w zbliżonych środowiskach – na przykład na Antarktydzie, gdzie panują bardzo złożone warunki dla przetrwania życia. Wykorzystamy także próbki z planetoidy 25143 Itokawa dostarczone przez sondę Hayabusa oraz te pochodzące z Księżyca – niektóre przywiezione przez astronautów z programu Apollo nigdy jeszcze nie zostały otwarte.

Jak zadbać o to, żeby z próbek kosmicznych nic się nie wydostało z laboratorium?
Stosowany poziom zabezpieczeń można porównać do warunków, w których przechowuje się próbki wirusa Ebola. Nie sądzę, że przywozimy na Ziemię coś równie niebezpiecznego.

Niedawno poleciał w kosmos pierwszy prywatny statek Dragon firmy SpaceX. Czy procedury stosowane w NASA obejmą również ten sektor?
W Traktacie o Przestrzeni Kosmicznej jest artykuł mówiący, że każde państwo odpowiada za działalność prywatnych organizacji pozostających w jego jurysdykcji. Jeśli amerykańska firma zrobi coś złego w kosmosie, rząd USA ponosi za to odpowiedzialność. Dlatego potrzebne są odpowiednie regulacje prawne. Z drugiej strony kontaktowałam się z firmą SpaceX w sprawie Dragona i pomysłu wysłania statku na Marsa [chodzi o jego zmodyfikowaną wersję, którą NASA i SpaceX miałyby wspólnie wysłać w 2018 r. – red.], a także z wieloma innymi firmami zajmującymi się eksploracją kosmosu. Gdy im wytłumaczyłam sens ochrony planetarnej, większość wyraziła chęć odpowiedzialnego działania.

rozmawiał Jarosław Marczuk

Ciekawość Marsa

Mars Science Laboratory (MSL) – bezzałogowa misja marsjańska NASA ma na celu ustalenie, czy obecnie lub w przeszłości w kraterze Gale istniały warunki sprzyjające powstaniu i podtrzymaniu życia. Rozpoczęła się 26 listopada 2011 r. wystrzeleniem z Przylądka Canaveral rakiety Atlas V z sondą przenoszącą łazik Curiosity. Przewiduje się, że po pokonaniu 567 mln km pojazd wyląduje na Marsie 6 sierpnia 2012 r.

Do przetransportowania Curiosity na Marsa NASA zastosuje nowatorską metodę lądowania. 10 minut przed wejściem w atmosferę Czerwonej Planety kapsuła z łazikiem oddzieli się od sondy kosmicznej. Na wysokości 11 km otworzy się spadochron, który wyhamuje jej prędkość do ok. 320 km/godz. Następnie od modułu odczepi się lądownik z łazikiem, który uruchomi własne silniki hamujące. W trakcie zniżania ważący tonę Curiosity zostanie z niego opuszczony łagodnie na linach na powierzchnię planety. Po zakończeniu tej operacji liny zostaną przecięte, a lądownik oddali się na bezpieczną odległość.

Napędzany energią nuklearną łazik ma pracować przez rok marsjański (tj. 98 tygodni). Łącznie będzie mógł pokonać co najmniej 20 km. W skład jego wyposażenia wchodzi 10 instrumentów, które zostaną użyte m.in. do dokonania pomiarów meteorologicznych i analizy składu atmosfery, poszukiwania wody i badania próbek geologicznych.

Curiosity nie przeprowadzi eksperymentów mających na celu wykrycie aktywnych procesów biologicznych świadczących o istnieniu żywych organizmów na Marsie. Nie ma też odpowiedniej aparatury do poszukiwania ich ewentualnych skamielin. Jednakże zgromadzenie dowodów wskazujących, że na Marsie panowały warunki sprzyjające rozwojowi i przetrwaniu życia, wpłynie na kształt przyszłych misji na tę planetę.

Całkowity koszt misji MSL szacuje się na 2,5 mld dol. W połowie czerwca NASA poinformowała, że przebiega ona bez żadnych komplikacji. Wedle statystyk, zaledwie 40 proc. misji na Marsa kończyło się sukcesem.

Polityka 31.2012 (2869) z dnia 01.08.2012; Nauka ; s. 52
Oryginalny tytuł tekstu: "Żeby nie zarazić życiem"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Ja My Oni

Samice alfa: czego nie dostają, kogo poszukują?

Silne kobiety współczesne: z jakimi mężczyznami mają największe szanse na udany, trwały związek.

Ryszarda Socha
09.02.2016
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną