La découverte récente de l'exoplanète Kepler-452b, qui est très proche de la Terre dans ses caractéristiques, a de nouveau suscité l'intérêt pour une éventuelle rencontre avec la vie extraterrestre. Cependant, ce problème a longtemps été traduit dans un plan pratique: à l'aube de l'ère spatiale, l'URSS et les États-Unis ont développé un système unifié pour protéger la Terre des micro-organismes exotiques - et vice versa.
Quels sont les avantages et les inconvénients de ce système? Et les dernières découvertes des astrobiologistes et des planétaires fournissent-elles des raisons d'affaiblir les règles strictes de quarantaine? Maintenant, nous allons essayer de le comprendre …
Vous ne pouvez pas laisser la vie de quelqu'un d'autre sur notre planète - et de la même manière, vous ne pouvez pas infecter des planètes étrangères avec votre vie, s'il y a même un soupçon de votre part. Ce mantra, quoique un peu en d'autres termes, a retenti sur Terre presque au tout début de l'ère de l'exploration spatiale. En 1967, au beau milieu de la guerre froide, l'URSS et les États-Unis, à l'époque les seuls pays capables d'une telle exploration, ont conclu le Traité sur l'espace extra-atmosphérique (<< Traité sur les principes régissant les activités des États en matière d'exploration et d'utilisation de l'espace extra-atmosphérique, y compris la Lune et les autres corps célestes >>)), où, en particulier, le principe de non-infection a été proclamé pour la première fois.
Le chapitre IX se lit comme suit: «Les États parties au Traité mèneront l'étude et l'exploration de l'espace extra-atmosphérique, y compris la Lune et les autres corps célestes, de manière à éviter leur pollution nocive, ainsi que les modifications néfastes de l'environnement terrestre dues à la livraison de matières extraterrestres, et à cette fin, en cas de nécessaire, prenez les mesures appropriées."
Il est curieux que depuis lors et à ce jour, rien de tel que ces consultations entre les membres du club des États de l'espace en pleine expansion n'ait jamais eu lieu - en tout cas, le public n'en sait rien. Nous osons suggérer qu'en quoi, en quoi et en cela, chaque pays de l'espace était en pleine solidarité avec les parties au traité.
Que faire
Le problème, c'est qu'un demi-siècle s'est écoulé depuis la signature de ce traité et que les scientifiques ne sont toujours pas parvenus à un accord sur la manière de s'y conformer. Il est clair que si nous tombons soudainement sur des hommes verts, et même équipés d'armes, nous essaierons de nous en tenir à l'écart, à moins que nous n'échangions des ambassades, bloqués de manière fiable contre les influences étrangères et, très probablement, placés sur les satellites les plus proches, dépourvus de tout semblant de vie. Cependant, nous ne parlons pas principalement de cette science-fiction, mais de la protection des micro-organismes terrestres contre les extraterrestres et vice versa. Par conséquent, la pollution mentionnée dans le Traité sur l'espace extra-atmosphérique est divisée par les scientifiques en deux catégories: la contamination directe de la micro-vie extraterrestre par nos microbes (contamination directe) et inverse (contamination arrière).dans lequel l'infection de la biosphère terrestre par des organismes étrangers est possible.
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L'astronaute Neil Armstrong envoie un baiser à ses fils de la quarantaine à Houston après son retour de la lune le 27 juillet 1969.
Nous soulignons: pendant tout le temps de nos voyages dans l'espace, aucune trace d'organismes unicellulaires extraterrestres n'a encore été trouvée, il est donc possible qu'ils ne le soient pas du tout. Cependant, sur la base de considérations générales, il faut encore supposer qu'elles existent et en abondance, nous ne pouvons donc pas exclure la possibilité d'une pollution directe et inverse.
Il est également possible que s'il y a un risque de pollution, alors il est petit - même si un microbe étranger, une spore étrangère ou une bactérie pénètre dans des conditions terrestres, alors parmi la myriade de micro-organismes inconnus contre lesquels il n'a aucune protection, l'étranger mourra avec un degré élevé de probabilité. comme cela est arrivé aux extraterrestres martiens belligérants dans la guerre des mondes de HG Wells. Cependant, s'il survit et commence à se multiplier, la situation se retournera et deviendra déjà une menace mortelle pour la vie sur notre planète. Il en va de même pour les microorganismes terrestres qui pénètrent dans d'autres planètes, où vraisemblablement ils peuvent avoir leur propre vie, et, par conséquent, le principe de «ne pas infecter», avec toute la probabilité improbable d'apocalypses unicellulaires, doit être strictement observé.
Inverser la pollution
Les gens sont principalement concernés par la pollution inverse: il est important de comprendre comment éviter une invasion mortelle de l'extérieur. Comme les micro-organismes exotiques n'ont pas encore été découverts, les scientifiques travaillent avec des bébés terrestres - des extrémophiles capables de vivre et de se reproduire dans des conditions extrêmes - à des températures très élevées, dans le froid de l'espace, à des pressions excessives, à des radiations élevées. On ne sait pas si les extrémophiles existant dans notre pays sont capables de détruire le biote d'une planète entière, qui n'est pas préparée à leur attaque, mais le fait que ces tueurs théoriques doivent être des extrémophiles ne fait aucun doute. Et il s'avère que de tels extrémophiles suffisent amplement sur Terre.
Et nous ne parlons pas seulement de bactéries qui peuvent vivre dans l'espace lointain ou à l'intérieur de réacteurs nucléaires avec des millions de rad de rayonnement - les organismes sont encore plus complexes résistants à «l'extrême». Par exemple, l'Institut des problèmes biomédicaux de Moscou de l'Académie des sciences de Russie mène des expériences sur l'ISS depuis une dizaine d'années, au cours desquelles des conteneurs contenant divers organismes sont installés sur la surface extérieure de la station et y sont conservés pendant des mois, voire des années. En conséquence, il s'est avéré qu'en plus des spores de bactéries - champions de la survie - dans le vide et les changements de température de moins 90 à plus 90 degrés Celsius, certaines spores de champignons parviennent à survivre, même après 31 mois, les larves de moustiques prennent vie, les radis poussent et les pointes d'orge.
Souches de microorganismes de la Station spatiale internationale.
Le problème de la protection contre la réinfection d'un plan théorique à un plan pratique dans les années 60, lorsque les astronautes américains ont visité la lune et sont revenus avec des échantillons de sol lunaire. À cette époque, les scientifiques ne savaient pas s'il y avait de la vie sur la lune (bien sûr, sous forme de bactéries, pas d'hommes verts), et la protection contre les habitants lunaires supposés était très lourde et sérieuse, même si son principe principal était simple: «en partant, lavez-vous les mains et essuie ton pied. Pendant qu'ils étaient sur la lune, les cosmonautes ont essayé de ne pas apporter de poussière avec eux dans le module de rentrée et de ne pas le laisser se déposer à la surface du vaisseau spatial. De retour, les membres de l'expédition lunaire ont été en quarantaine pendant trois semaines, et les échantillons ont été étudiés dans un laboratoire spécial à Houston, en prenant toutes les précautions jusqu'à ce qu'il soit prouvé qu'ils ne contenaient aucun micro-organisme lunaire.
Les méthodes de protection de la NASA contre la contamination résultant de la livraison éventuelle d'échantillons de sol de Mars à la Terre sont encore plus sérieuses. Le principe de «coupure du circuit de contact» fonctionnera ici, dans lequel tout équipement ayant eu un contact direct ou indirect avec Mars ne reviendra pas sur Terre. Avant de monter à bord du navire, les échantillons de sol seront emballés dans un conteneur spécial, et sur Terre, ils seront étudiés dans le respect des précautions qui sont utilisées aujourd'hui pour travailler avec le virus Ebola. En attendant, les laboratoires équipés conformément à ces exigences, selon les représentants de la NASA, n'existent pas et on ne sait pas quand ils seront créés.
Certes, il est encore temps. Premièrement, il n'y a probablement pas de micro-organismes à la surface de Mars: plusieurs centaines de millions d'années de super sécheresse auraient dû les détruire. S'ils ont survécu, c'était profondément sous la surface, où l'eau était préservée, et, selon les scientifiques, à ces profondeurs, des surprises étonnantes nous attendent. Deuxièmement, un voyage de retour sur la planète rouge n'est pas encore en préparation, car aujourd'hui une telle visite sera d'un coût prohibitif.
L'ingénieur de vol Donald Pettit (ISS Expedition 6) prélève des échantillons d'eau pour analyse (chauffe-eau dans le module Zvezda).
Et ici, les scientifiques sont confrontés à un paradoxe. D'une part, même aujourd'hui, des précautions inaccessibles ne garantissent pas à 100% la protection de la Terre contre un virus tueur extraterrestre - après tout, nous ne savons tout simplement pas à quoi nous devrons faire face. D'un autre côté, si nous ne pouvons rien apporter de vivant sur Terre, alors, par conséquent, nous ne sommes pas en mesure d'étudier ce vivant. Le système souffre donc à la fois d'incomplétude et de redondance.
Pollution directe
La pollution directe n'est pas non plus facile. Bien que cette partie du Traité sur l’espace extra-atmosphérique repose sur un noble désir de ne pas nuire à d’autres mondes, les scientifiques sont plus préoccupés par un autre aspect de la contamination du biote exotique par les microbes terrestres. Ils craignent les difficultés liées à une telle pollution avec la recherche de microorganismes martiens, ou du moins de traces chimiques de leur métabolisme. Il est peu probable que la bactérie terrestre organise un massacre pour les habitants de la planète rouge, mais, ayant pénétré dans le sol, elle peut muter, s'adapter à de nouvelles conditions de vie, et lorsqu'elle est trouvée, elle peut ne pas être reconnue et confondue avec un résident local.
La procédure, qui devrait empêcher la contamination directe, est la stérilisation. Avant le début, la NASA chauffe toutes les parties du vaisseau spatial à 110 degrés (au-dessus du point d'ébullition de l'eau), ce qui détruit la plupart des micro-organismes. Les parties qui ne peuvent pas être réchauffées sont lavées à l'alcool. Nos spécialistes, préparant le vol vers Mars qui n'a jamais eu lieu en 1994, ont exposé tous les composants de l'engin spatial (à l'exception de l'électronique) au rayonnement gamma. Mais ni cette mesure, ni une «stérilisation» supplémentaire lors du passage du navire à travers les couches denses de l'atmosphère ne peuvent détruire tous les microbes à sa surface. On pense qu'un navire peut être planté sur une planète s'il ne reste pas plus de 500 spores sur un mètre carré de sa surface après traitement. Et alors? La désinfection ne fonctionne donc pas?
Si des colons apparaissent sur Mars, chaque sortie à la surface sera également accompagnée d'une stérilisation, dont la procédure sera similaire à celle utilisée pour travailler avec le virus Ebola déjà mentionné. Cela augmentera considérablement le coût d'une mission du futur déjà coûteuse et compliquera grandement le travail des chercheurs.
Récemment, une controverse a éclaté dans la communauté scientifique à ce sujet. En 2013, Dirk Schulze-Makuch, astrobiologiste à l'Université de Washington, et l'astrophysicien Alberto Fairén de l'Institut SETI ont publié un article intitulé «Overprotecting Mars» dans Nature. Les scientifiques ont proposé de revoir la procédure coûteuse de stérilisation du vaisseau spatial, car elle "impose des interdictions inutiles à la recherche de la vie sur Mars. Quelques semaines plus tard, le même journal publiait un article de Catharine A. Conley et John D. Rummel, astrobiologistes à la NASA, intitulé «Defending Mars promptly», dans lequel ils justifiaient cette défense. "Nous ne pouvons trouver ce que nous recherchons que si nous n'infectons pas Mars avec la vie apportée de la Terre", ont déclaré les scientifiques.
Il faut supposer que, contrairement à la pollution inverse, contre laquelle il y aura toujours une protection, la protection contre la pollution directe peut devenir une mesure temporaire, acceptable uniquement au stade de l'étude de Mars. Mais puisque l'humanité étudiera non seulement d'autres planètes, mais les peuplera également, à ce stade, les colons ne seront plus à la hauteur de la sentimentalité quant à la mort de la microvie. Aujourd'hui, l'idée de coloniser d'autres systèmes planétaires semble être un conte de fées, puisqu'aujourd'hui nous ne pouvons même pas y accéder, et la colonisation de Mars nous semble une science-fiction lointaine et irréalisable. Mais des scientifiques sérieux élaborent déjà des plans à long terme pour transformer la planète rouge en une seconde Terre. Et puis, peut-être, en protégeant la vie de quelqu'un d'autre, les gens passeront à l'attaquer.
En général, c'est clair pour la Terre, mais il y a une opinion différente sur Mars
Cela n'a aucun sens de protéger Mars de la contamination par des microbes terrestres et de dépenser des sommes importantes pour la stérilisation approfondie des sondes automatiques martiennes - des micro-organismes terrestres sont entrés sur la planète rouge il y a des milliards d'années avec des météorites, écrivent des astrobiologistes américains dans un article publié dans la revue Nature Geoscience.
Depuis le début de l'ère spatiale, les scientifiques ont pris les mesures les plus sévères pour protéger les «écosystèmes» exotiques d'une contamination potentielle par des micro-organismes terrestres. Cette pratique est inscrite dans le traité de 1966 sur les principes des activités des États dans l'exploration et l'utilisation de l'espace extra-atmosphérique - il prescrit d'éviter la pollution nocive de la Lune et d'autres corps célestes. Les mesures «antiseptiques» interplanétaires sont élaborées par le Comité international de recherche spatiale (COSPAR).
Des exigences particulièrement strictes sont imposées aux sondes d'atterrissage à destination de Mars - sur cette planète, comme le pensent les scientifiques, la vie microbienne peut exister, et sa collision avec des «invités» terrestres peut entraîner des conséquences imprévisibles. De plus, on pense que l'émergence de microbes terrestres pourrait rendre inutile la recherche de la vie «martienne indigène».
Cependant, les astrobiologistes Alberto Fairen de l'Université Cornell et Dirk Schulze-Makuch estiment que ces précautions n'ont pas de sens depuis plusieurs milliards d'années.
«Nous pensons que la vie sur Terre a très probablement déjà été transférée sur Mars. La vie existe sur Terre depuis au moins 3,8 milliards d'années, il y avait donc assez de temps pour que le processus de transfert se produise naturellement - par des impacts de météores … De plus, dans le passé, la fréquence des chutes de météorites était plus élevée qu'aujourd'hui , écrivent les scientifiques. …
Ils notent qu'à l'heure actuelle, il peut être considéré comme prouvé la possibilité de transfert de micro-organismes avec des météorites "passantes". Le processus de transfert interplanétaire commence par l'impact d'un grand corps spatial sur une planète habitée - cet impact peut éliminer dans l'espace des débris rocheux suffisamment gros, à l'intérieur desquels des micro-organismes peuvent apparaître.
Ensuite, ces débris peuvent tomber sur Mars - alors que les météorites martiennes et lunaires tombent sur Terre. Les chances de survie des «passagers» sont augmentées en raison de l'atmosphère martienne relativement mince, dans laquelle les météorites, en tombant, se réchauffent moins que dans la terre.
Fairen et Schulze-Makuch admettent que les micro-organismes terrestres qui sont arrivés sur Mars il y a des milliards d'années, alors que les conditions sur cette planète étaient beaucoup plus favorables, auraient pu disparaître maintenant. Dans ce cas, cela n'a aucun sens de s'inquiéter de la contamination par les sondes spatiales. Si la vie sur Mars est née indépendamment de la vie terrestre, elle est entrée en collision avec des «invités» terrestres il y a des milliards d'années. Les microorganismes martiens, s'ils existent encore, ne verront rien d'inattendu lorsqu'ils rencontreront des microbes apportés par des stations automatisées.
Vous pouvez économiser
Les scientifiques pensent qu'avec un très haut degré de confiance, Mars peut être considérée comme déjà "conquise" par les microbes terrestres. "Par conséquent, il est déjà trop tard pour défendre Mars … et nous pouvons en toute sécurité affaiblir les mesures de protection planétaire", indique l'article.
Ses auteurs estiment que des mesures de stérilisation ne seront nécessaires que dans les cas où des sondes automatiques exploreront l'environnement où la vie martienne peut exister de temps à autre, uniquement pour ne pas confondre les micro-organismes autochtones et ceux qui les accompagnent.
"Alors que la recherche interplanétaire dans le monde est maintenant confrontée à de sévères réductions budgétaires, il est essentiel d'éviter les dépenses inutiles et de rediriger l'argent des contribuables vers des missions qui peuvent apporter la contribution la plus significative à l'exploration planétaire", écrivent les scientifiques.
Ils pensent que les mesures de protection contre une contamination potentielle peuvent être annulées pour les sondes orbitales et sérieusement révisées pour les rovers et les atterrisseurs.
Vladimir Pokrovsky