11.08.2016. - Марсиане могут существовать

Марсиане могут существовать

История отметит, что существование жидкой воды на Марсе открыл 20-летний студент Аризонского университета, игравший в группе в жанре «дет-металл» и работавший в планетоведческой лаборатории. Как-то раз, сравнивая спутниковые фотографии одного и того же кратера на Марсе, снятые в разное время, он обратил внимание на темные полосы, которые становились длиннее летом и короче зимой. Они словно сбегали по склонам кратера, как жидкость.

У НАСА ушло несколько лет на сбор дополнительных сведений после того, как студент сообщил о своих выводах, но в сентябре 2015 года агентство созвало большую пресс-конференцию. Оно сообщило то, что предположил студент сразу после того, как сделал свое открытие — в этом кратере есть вода.

В 1970-х годах ученые НАСА проинформировали всех, что Красная планета представляет собой сухое, пустынное, безжизненное место. Ой. Сейчас новое поколение ученых НАСА, стоя на возвышении в Вашингтоне, открыто мечтали о том, какое значение новое открытие имеет для возможности найти жизнь на Марсе. «На Земле, где бы вы ни посмотрели, есть жидкая вода, — сказал Джим Грин (Jim Green), директор департамента планетоведения в НАСА. — Мы встречаем жизнь». На Марсе вода не ограничена склоном одного кратера. Поняв, что именно надо искать, ученые нашли множество таких же темных полос в других местах. Марсоход НАСА Curiosity находится в пределах досягаемости от этих темных полос. «Мы сможем посетить это место», — сказал Грин. Это заявление опубликовали СМИ во всем мире. Это также привело к серии перемен внутри агентства.

Примерно через месяц после этой пресс-конференции администратор НАСА Кэсси Конли (Cassie Conley) сидела в своем кабинете перед экраном компьютера и смотрела на грубо сделанный вебсайт под названием UFO Sightings Daily. Кто-то из участников астробиологической конференции сказал ей, что там опубликована одна весьма любопытная фотография.

Сайт был создан исследователем-любителем во вполне обычным для поклонников теории заговоров об НЛО стиле. Там были опубликованы фотографии, на которых, якобы, были засняты маленькие женщины-инопланетянки, крохотные звездные крейсера и внеземные белки. Конли искала фотографию, которую на самом деле снял марсоход, а создатель сайта разместил ее у себя с сопроводительным текстом. Поклонник НЛО отметил на этой фотографии какие-то скалы, назвав их свидетельством существования разумной жизни на Марсе. По его словам, эти груды камней представляют собой «здание с проходом». Полная ерунда. Но на фото была также полоса, отходившая от расселины между двумя скалами. Автор сайта написал, что это вода. И это действительно было похоже на воду.

Ближайшие такие полосы, известные НАСА на тот момент, были расположены на расстоянии более трех километров от марсохода, на крутых склонах горы Шарпа. Но эта полоса находилась в считанных метрах от аппарата. На фото были видны следы от его колес в непосредственной близости от нее. Конли взяла телефон.

Сейчас наступили удивительные времена для всех, кто мечтает о полете на Марс. В течение следующих пять лет мировые космические агентства намерены направить на Красную планету пять миссий, что удвоит количество функционирующих роботов и посадочных модулей на марсианской поверхности. В конце апреля SpaceX объявила о намерении отправить на Марс капсулу Red Dragon, которую компания планирует в будущем использовать для пилотируемого полета к Марсу, уже в 2018 году. Между звездной силой Элона Маска (Elon Musk) и экранизацией книги «Марсианин» Энди Уэйра (Andy Weir) в американскую поп-культуру вернулся космос. Мнение о возможности колонизации Марса снова стало уважаемым, как будто не было настолько же невероятным, как благосклонное отношение к марксизму.

Правда, есть одна проблема. Марс может уже оказаться обитаемым. На нем могут жить марсиане, хотя и очень маленькие. И это беспокоит Кэсси Конли.

Работа Конли в НАСА заключается в том, чтобы не позволить нам крупно напортачить при первой встрече с инопланетянами, какими бы крохотными они ни были. Ее официальная должность называется чиновник по планетарной безопасности США. Ее обязанности — следить за приходящими и уходящими мельчайшими землянами, то есть, микроорганизмами. Оказывается, они очень ловко катаются зайцами на космических кораблях. Растущий и усложняющийся флот роботов НАСА бороздит космическое пространство и присылает на Землю удивительные находки, в том числе, воду на Марсе, гейзеры на Энцеладе, спутнике Сатурна, бурлящие моря под ледяной поверхностью Европы. Тем временем Конли проводит 14 часов в день, стараясь не допустить, чтобы эти роботы заразили небесные тела земными микробами. Чем больше вероятность возможности поддержания жизни в месте назначения, тем строже она становится.

Небольшой департамент Конли, Управление планетарной защиты НАСА (девиз: «Все планеты, все времена»), берет свое начало во времена Холодной войны, когда СССР и США подписали соглашение о предотвращении загрязнения космоса. Одна из причин существования этого департамента сугубо научна. Если внеземная жизнь существует, то ученым захочется посмотреть, как она появилась и развивалась, то есть, взглянуть на то, что планетовед Крис Маккей (Chris McKay) называет «вторым зарождением». Чтобы избежать ошибочных выводов, люди должны постараться не загрязнять космос своими бактериями.

Другая, менее официальная причина существования департамента сегодня — экологическая. Вы могли бы даже назвать ее антиколониальной. В сущности, департамент Конли пытается не допустить, чтобы земляне сделали с марсианами то, что европейцы сделали с северо-американскими аборигенами с помощью оспы. Так как в истории Марса не было такой бурной жизни, как в истории Земли, бактерии, попавшие туда в качестве безбилетных пассажиров, найдут много сырья, чтобы пожирать его. Если, к примеру, они попадут в воду, найдут нишу, чтобы выжить, и начнут размножаться. «Вся планета станет для них обеденным блюдом. Они съедят Марс», — говорит она. Конли говорит, что следует хотя бы узнать, существует ли жизнь на Марсе, прежде, чем занести туда пришельцев, которые уничтожат ее.

Третья причина существования департамента Конли может показаться апокалиптической. В 1960-х годах, на заре космической эры, общественное воображение очень переживало из-за возможности межпланетного заражения. В 1969 году Майкл Крайтон опубликовал роман «Штамм Андромеда», в основе сюжета которого — гибель города в Аризоне в результате занесения инопланетной бактерии, попавшей на Землю со спутника. Два месяца спустя состоялось триумфальное возвращение экипажа «Аполлон-11», высаживавшегося на Луне. Космонавтов забрали с места их посадки в океане и перевезли в герметически изолированный объект НАСА в Хьюстоне. Там их посадили в изолятор, тыкали, кололи, отмывали отбеливателями в течение двух недель. Только после этого им устроили триуvфальный прием. Существует бесценная фотография, запечатлевшая, как президент Ричард Никсон беседует с космонавтами по микрофону, а они в это время находятся в запечатанном трейлере Airstream. В те времена планетарная защита была для нас приоритетной и означала охрану нашей планеты от потенциально опасной чужой формы жизни.

Эти опасения постепенно развеялись, когда оказалось, что на Луне нет никакой жизни, а марсоходы Viking в 1970-х годах показали, что Марс — пустынная планета. Но эти выводы оказались ошибочными, так что теперь кто его знает?

Короче, посетив сайт UFO Sightings Daily, Конли позвонила команде марсохода Curiosity не для того, чтобы попросить их направить марсоход к воде. Напротив, она попросила их держать аппарат подальше от воды.

Конли очень маленькая женщина, тоненькая, ее рост едва составляет 155 сантиметров. Когда мы встретились в Центре космических полетов НАСА «Годдард» в пригороде в Мэриленде, она потерялась внутри своего тяжелого пальто. Но она, похоже, прирожденный сотрудник службы планетарной защиты. Ее отец был математиком и работал на НАСА. Ее мама была биологом и изучала генетику плодовых мушек. Домашнего питомца, хомяка, звали Дж.Б.С. Холдейн, в честь британского генетика ХХ века Джона Берда Сандерса Холдейна. Его взгляды на на происхождение жизни вдохновили идею планетарной защиты.

Конли начала работать в НАСА в качестве биолога-исследователя. Она специализировалась на экспериментах с нематодами или круглыми червями, крохотными организмами. Они были для нее подопытными животными. В январе 2003 года она отправила один из своих опытов на борту космического челнока «Колумбия». Опыт должен был показать, как повлияет длительное пребывание в невесомости на развитие мускулатуры и метаболизм нематод. Такому же воздействию невесомости люди будут подвергаться во время полета на Марс.

Но в феврале 2003 года космический челнок «Колумбия» развалился на части на высоте 70 километров на скорости, в 22 раза превышавшей скорость звука. Погибли семь космонавтов.

Для Конли за этим крушением последовало еще одно. Через два с половиной месяца она ехала по дороге в Калифорнии на автомобиле в компании двух друзей. С ними столкнулась другая машина. В результате аварии один ее друг погиб, а второй стал инвалидом. Конли пришла в себя после трех дней, проведенных в бессознательном состоянии. У нее были сломаны пять позвонков, она лежала под капельницей с морфием. Медсестра принесла ей телефон. Звонили из The New York Times. Репортер сказал: «Ваши черви пережили катастрофу».

Обломки космического челнока были рассеяны на сотни миль по Техасу и Луизиане. Рабочие потратили много времени, собирая их, и они нашли пять маленьких алюминиевых емкостей. Внутри были черви Конли, и большинство из них оказались живыми, разве только впавшими в спячку из-за длительного пребывания без еды.

Две эти катастрофы показали Конли, насколько жизнеспособными могут быть простейшие организмы. Людям жизнь кажется хрупкой, потому что люди могут существовать только в определенных условиях. Без воды, без еды и воздуха мы погибаем. Жара и холод убивают нас. При взрыве нашего корабля на высоте 70 километров или в результате столкновения наших автомобилей мы погибаем. Поддержание жизни небольшого числа людей во время полета в космос представляет собой крайне сложную и дорогостоящую задачу. Сложные формы жизни редкие и хрупкие. Большинство форм жизни просты, широко распространены и невероятно живучи.

Уничтожение всех микробов, которые могут случайно оказаться на космическом корабле, представляет собой очень сложную и дорогостоящую задачу. Но именно это стало основной задачей Конли, когда она возглавила управление планетарной защиты в 2006 году. День за днем она вычисляет, какова вероятность, что конкретный аппарат встретится с инопланетной формой жизни (очень низкая вероятность на лишенном воды космическом теле, но более высокая в случае аппарата, приблизившегося к Европе) и продумывая комплекс мер по вывариванию, стерилизации и скоблению с целью уничтожения агрессивных земных организмов. Всякий раз, когда ученые делают новое открытие относительно марсианский условий или по поводу экстремофильных организмов на Земле, Конли вносит поправки в многочисленные процедуры планетарной защиты.

Так как невозможно уничтожить абсолютно все микроорганизмы на марсоходе, даже самые жесткие процедуры по очищению определяют лишь вероятности и соотношения. Самое большое, что может сделать Конли, это обеспечить наличие не более одного микроба на 0,03 квадратного метра поверхности космического аппарата. Этот стандарт был установлен для миссии Viking в 1976 году. Для такой работы требуется готовность ученого поверить в странную возможность и статистическая дисциплинированность критика из Лас-Вегаса.

Чтобы узнать, как уничтожают все микроорганизмы, я отправился в Центр космических полетов «Годдард». Там меня нарядили с головы до ног в специальный костюм. Я оказался в белоснежной, сияющей от чистоты комнате. Просто чтобы войти в комнату, меня замотали во множество слоев одежды, включавшей перчатки, обувь и капюшоны, разработанной для предотвращения контакта с загрязненной поверхностью.

Внутри один парень, одетый в собственный костюм, проводит по несколько часов в день, собирая масс-спектометр, который полетит на Красную планету на марсоходе ExoMars, отправляемом Европейском космическим агентством в 2020 году. Специальный аппарат постоянно сдувает воздух и микрочастицы с его рабочей поверхности. Наверху, на потолке закреплено устройство, испускающее ультрафиолетовый свет, убивающий микробов. Каждый день техник очищает комнату с помощью смеси изопропилового спирта и разведенной перекиси водорода (чтобы убить микробов, выработавших стойкость к одному или к другому). Затем микробиолог НАСА Эрин Лэлайм (Erin Lalime) берет пробу микрокультуры, чтобы установить уровень загрязненности. Собранный масс-спектометр будут варить в течение 60 часов при температуре 110 градусов. После этого он полетит в космос. Но некоторые микроорганизмы все равно выживут.

Чтобы помочь мне понять, как такое возможно, Лэлайм описывает, как пучки ДНК внутри спор бактерий, оказавшись в экстремальных условиях, сворачиваются в шарик, окруженный плотной оболочкой из протеина. В этот момент спора оказывается почти полностью лишена энергии и воды. «В метаболическом смысле она почти мертва», — сказала Лэлайм. Спящие споры могут ожить после того, как провели тысячи лет в безвоздушном пространстве. Для них жестокое безвоздушное пространство — эту фразу часто произносит Конли — служит всего лишь увеселительной воскресной прогулкой.

Работа Конли довольно одинокая по природе. Она микробиолог в агентстве, где работают, в основном, физики и инженеры. Она женщина в мужской организации и шериф (кто-то даже сделал для нее шуточный бейджик), ростом на голову ниже всех своих коллег. В свое время работа сделала ее непопулярной. Для большинства инженеров, геологов и энтузиастов полета на Марс весь проект планетарной защиты представляет собой систему чрезмерно дорогих мер предосторожности на крайне маловероятный случай (послушать некоторых критиков, так Конли для НАСА — то же самое, что вкрадчивый сотрудник агентства по защите окружающей среды Уолтер Пек для охотников за приведениями).

Но Конли это не останавливает. По ее словам, история полна примеров, когда человеческая беззаботность приводила к ужасным экологическим последствиям, и не по причине злонамеренных действий, а в результате ограниченности мышления и неспособности представить себе неясное неизвестное. «Мы не думали, что районы Центральной Америки опустеют на сотни лет из-за малярии. Мы не думали, что южная часть США будет вся покрыта кудзу (пуэрария дольчатая, род трав, правительство США поощряло ее культивирование в 1950-х, но сегодня кудзу считается сорняком — прим. пер.). Я никогда не думала о том, могут ли нематоды пережить падение космического корабля. Затем произошла та катастрофа», — сказала Конли.

Марсоход Curiosity не должен был занимать первое место в списке причин для беспокойства Конли. НАСА специально направило марсоход в кратер Гейла, одно из наименее вероятных мест существования жизни, так как основной задачей миссии было геологическое исследование. Конли сама помогала выбрать место посадки. По этой причине марсоход проходил смягченную процедуру очистки от микроорганизмов. В его случае стандарт позволял оставить 300 организмов на квадратном метре.

Сейчас, проезжая в районе вероятного скопления влаги в кратере Гейла, Curiosity, возможно, несет на себе десятки тысяч стойких земных микробов, переживших старт и многомесячный полет в суровом безвоздушном пространстве. Им нужно лишь правильное сочетание воды, тепла и пищи, чтобы вернуться к жизни и начать размножаться.

На встрече после звонка ведущий ученый команды марсохода Эшвин Васавада (Ashwin Vasavada) усомнился в том, что вновь обнаруженные темные полосы на снимке с сайта UFO Sightings Daily действительно были водой. Проведенное им исследование позволяло предположить, что иногда условия в кратере Гейла ведут к образованию очень соленой воды на поверхности. Но обнаруженные на фото полосы, скорее всего, были микроскопическими лавинами. Однако Конли не устраивала вероятность «скорее всего». Васавада согласился. Позднее он пояснил, что нельзя быть уверенным в том, что мы полностью понимаем условия окружающей среды в том месте. Они договорились, что команда марсохода будет пристально рассматривать все новые фотографии в поисках следов воды, и лишь потом принимать решение о дальнейшем продвижении.

По словам Васавады, он еще легко отделался. «Команда следующей миссии уже имеет серьезные проблемы с департаментом планетарной защиты», — сказал он.

Он имел в виду миссию Марс-2020 по доставке на Красную планету еще одного автоматического марсохода. Фактически, этот аппарат собирали, в том числе, из деталей, оставшихся после сборки Curiosity. Этот аппарат разработан для поисков следов древней микробиологической жизни на Марсе. Более того, он попытается взять пробы почвы, которые могут быть доставлены на Землю другим космическим аппаратом. Проектом занималась лаборатория исследования реактивных двигателей в Пасадене, Калифорния. Сотрудники проекта отказались давать мне комментарий, но другие источники сообщили, что они ведут отчаянный спор с департаментом планетарной защиты о месте высадки аппарата и о процедуре стерилизации марсохода до его отправки на Марс. Так как значительная часть оборудования была создана до обнаружения воды, то оно не выдержит жесткую процедуру обработки, на которой настаивает Конли. По мере быстрого приближения окна для запуска миссии на 2020 год проект начинает отставать от графика утверждения процедуры стерилизации.

«В НАСА развернулись масштабные сражения», — сказал мне Уэйр, автор «Марсианина», познакомившийся с некоторыми сотрудниками космического агентства. По его словам, «процедура планетарной защиты стала тяжким бременем для разработки этих зондов. Она существенно осложнила работу во всех аспектах».

В 2013 году два астробиолога опубликовали в Nature Geoscience статью, утверждая, что от всех мер планетарной защиты можно отказаться, когда речь идет о Марсе. «Если земные микроорганизмы в состоянии жить на Марсе, то они там уже живут», — написали они, отметив, что метеориты наверняка давно доставили на Красную планету земных микробов. А если микроорганизмы с Земли не в состоянии выжить на Марсе, то и беспокоиться не о чем.

У Конли есть ответ на это соображение. Даже если у марсианских организмов общее с земными происхождение, несколько тысяч лет отдельной эволюции наверняка сделали их совсем чужими для нас. Но лучшим аргументом в пользу планетарной защиты служит напоминание о том, какие изменения претерпело наше представление о Марсе за считанные годы. Curiosity довел дело практически до обнаружения жидкой воды, потому что мы не знали того, чего не знали. Конли также цитирует Холдейна: «Вселенная не только намного более странная, чем мы предполагаем. Она более странная, чем мы могли бы предположить».

Иногда критики планетарной защиты называют этот департамент фарсом, потому что мы все знаем, чем все закончится. Когда на Марс прилетят люди, с кашлем, насморком и кишечной флорой, все эти процедуры стерилизации отправятся в мусорный бак. Конли это хорошо понимает. Она знает, что однажды, возможно, в середине столетия, мужчины и женщины ступят на поверхность Марса. Для нее это значит, что осталось мало времени на попытку изучения и вероятное открытие форм жизни, на самом деле чужих для нас, прежде чем люди прилетят на Красную планету.

Кевин Кэри работает в вашингтонском аналитическом центре New America.

http://inosmi.ru/science/20160810/237489037.html