Как обезопасить Землю от заражения из космоса — и наоборот.

Прежде всего — как возникла жизнь во Вселенной? Существует ли она вне Земли, есть ли предпосылки для ее возникновения на планетах, спутниках и т.д. Парадоксально, но само развитие космонавтики может поставить под угрозу все эти дорогостоящие программы исследований из-за возможных необратимых изменений естественного эволюционного развития небесных тел, если не предусмотреть целый ряд мер по предотвращению загрязнения космоса земными формами жизни.

Не меньшую опасность представляет возможность заражения Земли внеземными формами жизни. К тому же нужно учитывать и следующее обстоятельство: полностью стерилизовать космический корабль, который полетит на другую планету, мы не можем, и обязательно какое-то количество земных микроорганизмов на нем останется. И при его возвращении мы не можем прогнозировать, каким образом изменятся те земные микроорганизмы, которые сохранились в условиях другой планеты, как они мутировали.

Еще в прошлом веке ряд стран подписал соглашение о том, что при освоении планет Солнечной системы необходимо предотвращать заражение других планет и их спутников земными формами жизни. А созданный в 1958 году Комитет по космическим исследованиям (КОСПАР) разработал концепцию планетарного карантина (1964), которая нашла наиболее полное отражение в последней резолюции (2002). Вкратце эта концепция сводится к следующему: все космические полеты ранжируются на пять категорий в зависимости от биологического интереса к планете-мишени и типа экспедиции: пролетная это экспедиция или орбитальная, без посадки на небесное тело, или это экспедиция с посадкой, или же не только с посадкой, но и с возвращением внеземного вещества.

Нужно прежде всего понимать, могут ли земные микроорганизмы, неизбежно контаминирующие космическую технику, оставаться жизнеспособными в условиях космического пространства в течение времени, необходимого для полета на другую планету и возвращения на Землю. И в аспекте данной проблемы в Институте медико-биологических проблем была создана программа и аппаратура космического эксперимента под названием «Биориск».

Впервые этот эксперимент был начат в 2005 году. Аппаратура состояла из платформы с тремя закрепленными контейнерами, которая располагалась на внешней стороне российского сегмента МКС. В контейнеры помещались чашки Петри (лабораторная посуда в виде плоского цилиндра с крышкой. — Прим. ред.), герметично запакованные, но имеющие на крышках отверстия, закрытые фильтрами. Через этот фильтр мог проходить воздух, но не могли выходить микроорганизмы. На Земле внутрь этой чашки помещался образец материала, из которого изготовлена внешняя сторона космических аппаратов. На эти материалы наносились ассоциации или отдельные культуры спор, бактерий и микроскопических грибов. Затем помещали в контейнеры, контейнеры тоже закрывали крышкой и транспортировали на МКС. А при внекорабельной деятельности космонавты размещали эти контейнеры на платформе и открывали крышки.

Почему я на этом фиксирую ваше внимание? Потому что между космическим пространством и спорами микроорганизмов оставался только фильтр, который был на чашке. И каждые полгода предусматривалось, что по одному контейнеру после закрытия крышкой будет вноситься внутрь МКС, а затем спускаться на Землю. Так приблизительно и произошло. Через 7 месяцев, через 12 и через 18 мы получили по одному контейнеру.

Какой результат мы получили? Споры трех микроскопических грибов сохраняли свою жизнеспособность в течение 12 месяцев, а в течение 18 — только один. А споры всех четырех видов бацилл — это спорообразующие бактерии — сохранялись в течение 18 месяцев. То есть попадая потом в благоприятные условия, они прорастали и формировали колонии. Появились деформации в ультраструктуре, были изменения, например, образование множественности септ — органов деления у бацилл, утолщение слоя вегетативного мицелия у грибов, появление устойчивости к антимикробным препаратам. То есть эти изменения были направлены на то, чтобы выжить, использовать до конца свой адаптационно-приспособительный потенциал.

Когда мы получили такие результаты, у нас возникла новая мысль: не только микроорганизмы могут находиться в состоянии покоя, то есть образовывать споры, которые помогают им переживать неприятные воздействия, причем в течение многих-многих лет. (Находили жизнеспособные споры, которые были в таком виде десять тысяч лет.) Есть же и другие организмы, находящиеся на более высокой ступени развития, которые тем не менее также могут быть в состоянии покоя за счет диапаузы или криптобиоза. Самый простой пример, который всем понятен, — это семена растений, которые могут лежать несколько лет, а затем, попадая в почву, прорастать.

Тогда мы взяли целый ряд биологических объектов — не только бактерии и грибы, но также и покоящиеся формы высших растений, насекомых, низших ракообразных и позвоночных животных и повторили эксперимент. Этот эксперимент продлился в общей сложности 31 месяц. Тем не менее достаточно много биологических объектов выжило.

Погибла икра рыб, но зато выжила личинка комара, некоторые семена, бактерии и грибы и, естественно, некоторые ракообразные.

Полученные данные имеют не только общенаучный интерес, но и неоценимое практическое значение в аспекте мероприятий планетарного карантина. Такого рода мероприятия предусмотрены решениями КОСПАР, и в соответствии с этими решениями все страны, которые запускают космические корабли на другие планеты, должны обязательно эти правила соблюдать. В частности, если предусматривается посадка на планету, то необходимо добиваться биологической чистоты корабля при его сборке и т.д. уровня порядка трехсот спор на квадратный метр. Здесь предусматриваются и чистые помещения, и особо чистая сборка и т.д. и т.п. И мы имеем опыт такого рода работ, в частности, планировались запуски «Марс-94», «Марс-96», запуск корабля «Фобос-Грунт», где отрабатывалось очень много моментов, связанных с планетарным карантином.

Есть много версий о происхождении жизни на Земле. В том числе существует теория панспермии, согласно которой жизнь на Земле возникла в результате распространения из космоса так называемых спор жизни, которые могли попасть на нашу планету с кометами, метеоритами и т.д. И косвенно, конечно, результаты наших биологических экспериментов, которые мы получили, подтверждают эту теорию, поскольку они показали, что в длительных космических перелетах микроорганизмы (и не только они, и более высокоорганизованные организмы) могут выживать.

Наталья НОВИКОВА. novayagazeta.ru