В чистых помещениях NASA были обнаружены плесневые грибы, способные пережить экстремальные условия, в том числе имитацию полета на Марс и высадку на планете. Применив ряд тестов на устойчивость грибковых спор, ученые показали, что Aspergillus calidoustus успешно выдерживает условия, схожие с марсианскими. Всего было изучено 29 микроорганизмов, среди которых 27 штаммов плесневых грибов, и проведена многоступенчатая проверка их выживаемости.
Исследование проведено в условиях, близких к тем, с которыми сталкиваются космические аппараты при официальной подготовке к миссии Mars 2020. Эксперименты показали: отдельные грибки не только переживают полет, но и сохраняют жизнеспособность на поверхности другой планеты.
Как проверяют стерильность космических аппаратов
Перед каждым запуском в космос аппараты должны пройти обязательную очистку. Ведущие мировые агентства, включая NASA, прилагают все усилия, чтобы минимизировать вероятность заноса микробов на другие планеты. Основной акцент делается на устранение бактериальных спор, хорошо защищенных от радиационного воздействия, пересыхания и изменений температуры. Широко известен пример Bacillus pumilus, которую считают эталоном выживаемости среди бактерий и активно используют для тестирования систем стерилизации в космических миссиях.
Однако практика показывает: идеальной стерильности добиться практически невозможно. Даже в самых чистых лабораторных помещениях находят плесневые грибы Aspergillus и Penicillium, чьи споры хорошо выдерживают экстремальные факторы. Ранее уже были примеры, когда грибки выжили на внешней оболочке Международной космической станции. Несмотря на это, грибковые загрязнения до сих пор исследовали гораздо реже, чем бактериальные.
Особенности исследования грибковых спор
Ученые решили выяснить, насколько опасна вероятность переноса земных грибков на марсианские аппараты и, возможно, на саму планету. Они тщательно проанализировали 29 образцов организмов, среди которых оказалось 27 видов грибов, отобранных непосредственно в помещениях NASA, где готовились детали к отправке для миссии Mars 2020. Первыми испытаниями стала обработка ультрафиолетом, которую выдержали 23 штамма.
На следующем этапе внимание сосредоточили на наиболее стойких экземплярах, прежде всего на Aspergillus calidoustus. Именно этот гриб смог показать выдающиеся результаты по выживаемости среди всех участников эксперимента. Его споры остались жизнеспособными после процедур, моделирующих самые тяжелые естественные воздействия.
Тестирование в условиях, максимально близких к марсианским
Для реализации эксперимента ученые смоделировали атмосферу Красной планеты: разместили образцы на алюминиевых пластинах, имитирующих поверхности космических аппаратов, и перенесли их в специальную климатическую камеру. Атмосферу камеры наполнили газовой смесью, содержащей 96 процентов углекислого газа, поддерживали давление около шести миллибар, а также воздействовали мощным ультрафиолетом, аналогичным тому, что бывает на экваторе Марса. В отдельных тестах для большей реалистичности добавляли своеобразный аналог марсианского реголита, чтобы проверить, может ли пыль служить защитным барьером для микроорганизмов.
Результаты экспериментов продемонстрировали высокую стойкость грибка Aspergillus calidoustus: он выдержал ультрафиолетовое облучение на протяжении 1440 минут, что равняется почти суткам беспрерывного воздействия. Даже после такого испытания часть спор смогла остаться живой и готовой к развитию.
Устойчивость к радиации и температурным испытаниям
Грибок Aspergillus calidoustus также доказал способность переносить долговременное нейтронное излучение, имитирующее космическую радиацию, с которой объективно сталкиваются аппараты на пути к Марсу. После шести месяцев интенсивного облучения свыше 40 процентов спор оставались жизнеспособными.
Особый интерес вызвали испытания на термическую стойкость: обычно детали космических аппаратов дезинфицируют сухим нагревом при температурах, достигающих 110-126 градусов Цельсия. В ходе тестов Aspergillus calidoustus не только пережил стандартный нагрев при 125 градусов, но и показал устойчивость при значительно повышенной планке — только при 150 градусов удалось полностью уничтожить споры. Следует учитывать, что такая температура может быть опасна для многих космических устройств, что делает процедуру стерилизации весьма сложной.
Необходимость комплексных мер стерилизации
Интересно, что окончательно уничтожить грибковые споры удалось только тогда, когда сразу сочетались несколько факторов: сильное ультрафиолетовое излучение, характерная для Марса углекислотная атмосфера и охлаждение до минус шестидесяти градусов, соответствующее средней температуре поверхности Красной планеты. По отдельности эти параметры не давали нужного результата.
Полученные данные указывают на то, что часть земных организмов способна выжить не только при многоэтапной подготовке к запуску, но и при самом перелете, а также в суровых марсианских условиях. Для космических исследований это серьезная задача: ведь если на поверхности Марса когда-либо будут найдены следы жизни, важно исключить вероятность заноса микроорганизмов с Земли.
Обновление стандартов и перспективы будущих миссий
Авторы работы обратили внимание, что современные стандарты стерилизации космических аппаратов слишком серьезно учитывают только бактериальные споры и почти не принимают в расчет грибки. Для предотвращения риска переноса земной жизни рекомендовано пересмотреть системы контроля чистоты и внедрить регулярный мониторинг наличия плесневых грибков не только на этапе сборки, но и впоследствии. Такой подход будет полезен и на Земле: инфекционно устойчивые грибы представляют интерес также для пищевой промышленности, медицины и фармацевтики, где борьба за стерильность также стоит на первом месте.
В итоге эксперименты доказывают, что самым выносливым попутчиком в путешествии к другим планетам может оказаться не привычная всем бактерия, а скромный плесневый гриб. Он спокойно сосуществует с людьми даже в самых защищенных лабораториях и способен выжить там, где не ожидает никто, открывая новые горизонты для науки о жизни за пределами Земли.
Источник: naked-science.ru
