Космическая зараза

Кадр из фильма «Штамм Андромеда»

Недавнее открытие экзопланеты Kepler-452b, по своим характеристикам очень близкой к Земле, вновь подстегнуло интерес к возможной встрече с инопланетной жизнью. Однако эта проблема уже давно переведена в практическую плоскость: еще на заре космической эры СССР и США разработали единую систему защиты Земли от инопланетных микроорганизмов — и наоборот.

Каковы плюсы и минусы этой системы? И дают ли последние открытия астробиологов и планетологов основания для ослабления правил жесткого карантина? Сейчас мы попробуем в этом разобраться …

Нельзя пускать чужую жизнь на нашу планету — и точно так же нельзя заражать чужие планеты своей жизнью, если там есть хотя бы подозрение на собственную. Эта мантра, пусть немножко в других словах, прозвучала на Земле почти в самом начале эры освоения космического пространства. В 1967 году в самый разгар холодной войны СССР и США, в то время единственные страны, способные на такое освоение, заключили между собой Договор о космосе («Договор о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела»), где, в частности, впервые провозглашался принцип незаражения.

Глава IX гласит: «Государства — участники Договора осуществляют изучение и исследование космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, таким образом, чтобы избегать их вредного загрязнения, а также неблагоприятных изменений земной среды вследствие доставки внеземного вещества, и с этой целью, в случае необходимости, принимают соответствующие меры».

Любопытно, что с тех пор и по сию пору ничего подобного этим консультациям между участниками быстро расширяющегося клуба космических государств ни разу не проводилось — во всяком случае, публике об этом ничего не известно. Осмелимся предположить, что уж в чем, в чем, а в этом каждая космическая страна была с участниками договора полностью солидарна.

Что делать

Беда в том, что вот уже полвека прошло со времени подписания этого договора, а ученые так до сих пор и не пришли к соглашению, каким образом его следует соблюдать. Понятно, что если мы вдруг наткнемся на зеленых человечков, да еще и оснащенных оружием, мы постараемся держаться от них подальше, разве что обменяемся посольствами, надежно заблокированными от чуждого воздействия и, скорее всего, размещенными на ближайших спутниках, лишенных всякого подобия жизни. Однако речь в первую очередь идет не об этой научной фантастике, а о защите земных микроорганизмов от инопланетных и наоборот. Поэтому загрязнение, о котором идет речь в Договоре о космосе, делится учеными на две категории — прямое загрязнение чужой микрожизни нашими микробами (forward contamination) и обратное (back contamination), при котором возможно заражение биосферы Земли инопланетными организмами.

Астронавт Нил Армстронг посылает воздушный поцелуй своим сыновьям из карантина в Хьюстоне после возвращения с Луны, 27 июля 1969 года


Подчеркнем: за все время наших космических вояжей никаких следов инопланетных одноклеточных организмов пока не обнаружено, так что не исключено, что их нет вовсе. Однако исходя из общих соображений следует все-таки предположить, что они есть, причем в изобилии, поэтому мы не можем исключить возможности как прямого, так и обратного загрязнения.

Возможно также, что если и есть опасность загрязнения, то она невелика, — даже если чужой микроб, чужая спора или бактерия попадет в земные условия, то среди мириад незнакомых ему микроорганизмов, против которых у него нет защиты, чужак с высокой степенью вероятности погибнет, как это случилось с воинственными марсианскими пришельцами в «Войне миров» Герберта Уэллса. Однако если все-таки выживет и начнет размножаться, ситуация перевернется, и уже он станет представлять фатальную угрозу жизни на нашей планете. То же самое справедливо и для земных микроорганизмов, попадающих на другие планеты, где предположительно может существовать своя собственная жизнь, и, стало быть, принцип «не зарази», при всей маловероятности одноклеточных апокалипсисов, должен неукоснительно соблюдаться.

Обратное загрязнение

В первую очередь людей волнует обратное загрязнение: важно понять, как избежать смертельно опасного вторжения извне. Поскольку инопланетных микроорганизмов до сих пор не найдено, ученые работают с земными малютками — экстремофилами, которые способны жить и размножаться в экстремальных условиях — при очень высоких температурах, при космическом холоде, при чрезмерных давлениях, высокой радиации. Неизвестно, способны ли существующие у нас экстремофилы уничтожить биоту целой планеты, к их атаке не подготовленную, но то, что эти теоретические убийцы обязаны быть экстремофилами, сомнению не подлежит. И таких экстремофилов, оказывается, вполне хватает и на Земле.

Причем речь идет не только о бактериях, которые могут жить в условиях глубокого космоса или внутри ядерных реакторов при миллионах рад радиации, — устойчивыми к «экстриму» оказываются организмы и посложнее. Например, в московском Институте медико-биологических проблем РАН около десяти лет ведутся эксперименты на МКС, в ходе которых на внешней поверхности станции устанавливаются контейнеры с различными организмами и удерживаются там месяцами и даже годами. В результате выяснилось, что помимо спор бактерий — чемпионов по выживанию — в условиях вакуума и температурных перепадов от минус 90 до плюс 90 градусов Цельсия умудряются выживать некоторые споры грибов, даже через 31 месяц оживают личинки комаров, всходит редис и колосится ячмень.

Штаммы микроорганизмов с Международной космической станции

Проблема защиты от обратного заражения из теоретической перешла в практическую плоскость еще в 60-х годах, при посещении Луны американскими астронавтами и их возвращении с образцами лунного грунта. В то время ученые не знали, есть ли на Луне жизнь (разумеется, в виде бактерий, а не зеленых человечков), и защита от предполагаемых лунных жителей была очень громоздкой и серьезной, хотя основной ее принцип был прост: «уходя, вымыть руки и вытереть ноги». Находясь на Луне, космонавты старались не занести с собой пыль внутрь возвращаемого модуля и не позволить ей осесть на поверхности корабля. Возвратившись, участники лунной экспедиции три недели находились на карантине, а образцы изучались в специальной лаборатории Хьюстона с соблюдением всех мер предосторожности, пока не было доказано, что никаких лунных микроорганизмов они не содержат.

Методы защиты от обратного загрязнения при возможной доставке на Землю образцов грунта с Марса, разработанные в НАСА, еще серьезнее. Здесь будет работать принцип «разорвать цепь контакта», при котором любое оборудование, имевшее прямой или косвенный контакт с Марсом, на Землю уже не вернется. Образцы грунта, перед тем как попасть на борт корабля, будут упакованы в специальный контейнер, а на Земле будут изучаться с соблюдением мер предосторожности, которые сегодня применяются при работе с вирусом Эбола. Пока же лабораторий, оборудованных в соответствии с этими требованиями, по словам представителей НАСА, не существует, и неизвестно, когда они будут созданы.

Правда, время еще есть. Во-первых, на поверхности Марса микроорганизмов, скорее всего, нет: многие сотни миллионов лет суперзасухи должны были их уничтожить. Если они и выжили, то глубоко под поверхностью, там, где сохранилась вода, и, как утверждают ученые, на тех глубинах нас могут ждать ошеломляющие сюрпризы. Во-вторых, путешествие с возвращением в отношении Красной планеты пока не готовится, поскольку сегодня подобный визит будет стоить непозволительно дорого.

Бортинженер Дональд Петтит (6-я экспедиция МКС) собирает пробы воды на анализ (водонагреватель в модуле «Звезда»)

И здесь ученые сталкиваются с парадоксом. С одной стороны, даже недостижимые сегодня меры предосторожности стопроцентной гарантии защиты Земли от инопланетного вируса-убийцы не дают — ведь мы просто не знаем, с чем придется иметь дело. С другой стороны, если мы не можем привезти на Землю ничего живого, то, соответственно, мы не в состоянии это живое изучать. Система, таким образом, одновременно страдает неполнотой и избыточностью.

Прямое загрязнение

С прямым загрязнением тоже все непросто. Хотя в основу этой части Договора о космосе положено благородное стремление не навредить иным мирам, ученых больше волнует другой аспект заражения чужой биоты земными микробами. Они опасаются связанных с таким загрязнением сложностей с поиском марсианских микроорганизмов или хотя бы химических следов их метаболизма. Земная бактерия вряд ли устроит бойню обитателям Красной планеты, но, проникнув в грунт, она может мутировать, приспосабливаясь к новым условиям жизни, и когда ее найдут, ее могут не узнать и принять за местную жительницу.