Некоторые земные микроорганизмы могут сохранять жизнеспособность на Луне
Некоторые микроорганизмы, занесённые на Луну будущими пилотируемыми миссиями, могут сохранять жизнеспособность в защищённых от солнечного света участках в районе южного полюса. К такому выводу пришла группа исследователей под руководством специалистов Центра космических полётов имени Годдарда NASA. Учёные изучили условия, при которых бактерии и грибы земного происхождения способны выживать на лунной поверхности.
При этом речь не идёт о том, что земные микроорганизмы смогут жить и размножаться на Луне. В исследовании под выживанием понимается способность организма сохранять жизнеспособность не менее одного земного дня, в том числе в состоянии покоя. Признаков того, что лунная среда способна обеспечить условия для их роста и размножения, исследователи не обнаружили.
Проблема может стать особенно актуальной с возвращением людей на поверхность Луны. Человек постоянно переносит огромное количество микроорганизмов, часть которых может попадать во внешнюю среду скафандров и обитаемых модулей. Полностью устранить их невозможно, поскольку методы стерилизации, применяемые к некоторым роботизированным космическим аппаратам, например обработка очень высокими температурами, нельзя использовать таким же образом для систем, предназначенных для пилотируемых миссий.
Исследователи попытались определить, где земные микроорганизмы могли бы сохраняться после попадания на лунную поверхность. Работа была сосредоточена на районе южного полюса Луны, куда направлены будущие миссии программы «Артемида». Особенности освещения в этом регионе создают многочисленные участки, защищённые от прямых солнечных лучей.
Учёные рассмотрели несколько видов бактерий и грибов, ранее обнаруженных у человека или в среде космических миссий. Среди них были Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Deinococcus radiodurans, несколько видов Fusarium и гриб Aspergillus niger.
Особый интерес представляет Aspergillus niger, поскольку этот гриб также обнаруживали на борту Международной космической станции. Предыдущие эксперименты показали, что он способен в течение некоторого времени выдерживать условия открытого космоса за пределами МКС. Некоторые из изученных организмов не являются специализированными экстремофилами, однако способны переносить условия, которые для большинства живых существ оказались бы губительными.
Для оценки их потенциальной выживаемости исследователи использовали известные пределы устойчивости микроорганизмов к температуре и ультрафиолетовому излучению. Эти данные сопоставили с условиями в трёх районах вблизи южного полюса Луны — Nobile Rim, Connecting Ridge и De Gerlache Rim.
Моделирование также учитывало данные о рельефе и температуре, собранные аппаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. В полярных районах Луны Солнце находится низко над горизонтом, поэтому даже небольшие возвышенности могут отбрасывать длинные тени. В результате возникают участки, получающие крайне мало солнечного света.
Согласно расчётам, некоторые такие зоны могут обеспечивать достаточную защиту от ультрафиолетового излучения, чтобы отдельные микроорганизмы сохраняли жизнеспособность. Размер этих участков может сильно различаться — от части дна кратера до территории площадью всего с отпечаток подошвы астронавта.
Наибольшую устойчивость к ультрафиолетовому излучению среди изученных организмов показал Aspergillus niger. По расчётам, этот гриб потенциально способен выживать даже в некоторых районах, которые не находятся в полной темноте.
Однако наличие защищённых от излучения участков не делает южный полюс Луны пригодной средой для жизни этого гриба. На поверхности отсутствуют необходимые для размножения условия, прежде всего жидкая вода. Поэтому микроорганизм, занесённый с Земли, может сохраняться некоторое время, но не сможет сформировать на Луне самостоятельно растущую популяцию.
Главная проблема связана с будущими исследованиями лунной поверхности и образцов грунта. По мере увеличения активности человека в районе южного полюса отличить вещества и возможные биологические следы, изначально присутствовавшие в исследуемой среде, от материалов, занесённых астронавтами и космическими аппаратами, может становиться всё сложнее.
Поэтому учёные подчёркивают важность изучения химического и биологического состава перспективных районов до их посещения людьми. Будущие миссии «Артемида» также могут позволить непосредственно проверить, как долго земные микроорганизмы действительно способны сохранять жизнеспособность в лунных условиях.
Защищённые от солнечного света участки могут стать своеобразной естественной лабораторией для изучения процессов, которые сложно полностью воспроизвести на Земле. Полученные данные важны и для будущих миссий к Марсу. Понимание того, какие земные организмы люди могут непреднамеренно переносить на другие небесные тела, где они способны сохраняться и как долго, необходимо для того, чтобы не спутать следы земного происхождения с материалами, присутствовавшими там до прибытия человека.
Исследование в журнале Science Advances.