1
Не меньшую опасность с точки зрения жителей Земли представляет возможность заражения Земли внеземными формами жизни. К тому же, нужно учитывать и следующее обстоятельство: полностью стерилизовать космический корабль, который полетит на другую планету, мы не можем, и обязательно какое-то количество земных микроорганизмов на нем останется. И в случае его возвращения мы не можем предвидеть результат. Мы не можем прогнозировать, каким образом изменились те земные микроорганизмы, которые сохранились в условиях другой планеты, как они мутировали.
Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А., Дешевая Е.А., Свистунова Ю.В., Григорьев А. И. Результаты исследований в эксперименте по длительному экспонированию микроорганизмов в условиях открытого космоса // Авиационная и экологическая медицина. 2007. Т 41. № 2. С. 14-20.
2
Еще в прошлом веке ряд стран подписали соглашение о том, что при освоении планет Солнечной системы необходимо предотвращать заражение других планет и их спутников земными формами жизни. А созданный в 1962 году Комитет по космическим исследованиям, КОСПАР, разработал концепцию планетарного карантина. Вкратце эта концепция сводится к следующему: все космические полеты ранжируются на пять категорий в зависимости от биологического интереса к планете-мишени и типа экспедиции: пролетная это экспедиция, или орбитальная, без посадки на небесное тело, или это экспедиция с посадкой, или же не только с посадкой, но и с возвращением внеземного вещества.
К первым двум категориям относятся экспедиции на планеты, не представляющие биологического интереса в силу тех условий, которые являются непреодолимым препятствием для возникновения жизни, или почти непреодолимым, как категория два. К третьей категории, четвертой и пятой относятся экспедиции на планеты, которые представляют биологический интерес, то есть на них возможна жизнь. В первую очередь на слуху у всех Марс, затем Европа, ну и возможно, целый ряд других планет. Однако, к третьей категории относятся полеты без посадки, на Марс, соответственно, к четвертой — с посадкой, и к пятой — с посадкой и возвращением.
O. Gusev, Y. Nakahara, V. Sychev, M. Levinskikh, N. Novikova, V. Alexeev, T. Kikawada and T. Okuda. An anhydrobiotic insect Polypedilum vanderplanki as a tool for Astrobiology. // Space Utilization Research. 2008.24. P. 306-309.
3
В аспекте всех этих так называемых проблем планетарного карантина, нужно прежде всего понимать, а вообще-то могут ли земные микроорганизмы, неизбежно контаминирующие космическую технику, оставаться жизнеспособными в условиях космического пространства в течение времени, необходимого для полета на другую планету и возвращения на Землю. И в аспекте данной проблемы в Институте медико-биологических проблем была создана программа и аппаратура космического эксперимента под названием «Биориск».
Целью этого эксперимента являлась оценка возможности выживания микроорганизмов в условиях космического пространства, и затем, если это было возможно, то понимания, что же происходит с этими микроорганизмами после такого рода стрессовых воздействий. Впервые этот эксперимент был начат в 2005-м году. Аппаратура к этому эксперименту была довольно простой. Она предусматривала платформу, которая крепилась на внешней стороне Российского сегмента Международной космической станции. Это была платформа с закрепленными тремя контейнерами. В этих контейнерах располагались чашки Петри, герметично запакованные, но имеющие на крышках отверстия, закрытые фильтрами. Через этот фильтр мог проходить воздух, но не могли выходить микроорганизмы. Эти чашки располагались внутри контейнеров, которые также были снабжены крышкой. На Земле внутрь этой чашки помещался образец материала, из которого изготовлена внешняя сторона космических аппаратов. На эти материалы наносились ассоциации или отдельные культуры спор, бактерий и микроскопических грибов. Затем чашки располагались в контейнеры, закрывались крышкой и транспортировались на МКС. А при внекорабельной деятельности космонавты располагали эти контейнеры на платформе и открывали крышки. Почему я на этом фиксирую ваше внимание? Потому что между космическим пространством оставался только фильтр, который был на чашке. И каждые полгода предусматривалось, что по одному контейнеру будет вноситься внутрь МКС, а затем спускаться на Землю. Так приблизительно и произошло. Через 7 месяцев, через 12 и через 18 мы получили по одному контейнеру.
Баранов В.М., Новикова Н.Д., ПоликарповН.А., Сычев В.Н., Левинских М.А., Алексеев В.Р., Окуда Т., Сугимото М., Гусев О.А., Григорьев А. И. Эксперимент «Биориск»: 13-месячная экспозиция покоящихся форм организмов на внешней стороне российского сегмента Международной космической станции (предварительные результаты) // Доклады академии наук. 2009. Т. 426. № 5. С. 1-4.
4
Какой результат мы получили? Споры всех трех микроскопических грибов сохраняли свою жизнеспособность, и все три в течение 12-ти месяцев, а в течение 18-то — только один. А споры четырех видов бацилл, это спорообразующие бактерии, сохраняли свою жизнеспособность. То есть попадая потом в благоприятные условия, они прорастали и формировали уже микроорганизмы, колонии. Конечно, их количество было значительно меньше, чем исходное, и это мы понимаем, но тем не менее, выжило достаточно большое количество, и мало того, они очень изменили свои свойства. Появились деформации в ультраструктуре, были изменения, касающиеся возможности, например, образования множественности септ, органов деления у бацилл, утолщение слоя вегетативного мицелия у грибов, появление устойчивости к антимикробным препаратам. То есть эти изменения были направлены на то, чтобы выжить, использовать до конца свой адаптационно-приспособительный потенциал.
Парамонов Д. В., Трофимов В.И., Алексашкин С. Н., Хамидуллина Н.М., Новикова Н.Д., Дешевая Е.А., Поликарпов Н. А. Радиационная стерилизация элементов конструкции спускаемого на Марс аппарата — мини-метеорологической станции // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2010. Т. 44. № 2. С. 9-14.
5
Когда мы получили такие результаты, у нас возникла новая идея, что не только микроорганизмы могут находиться в состоянии покоя, то есть образовывать споры, которые помогают им переживать неприятные воздействия, причем в течение многих-многих лет. Существуют данные, что десять тысяч лет находили жизнеспособные споры, которые в таком виде находились. Есть же и другие организмы, находящиеся на более высокой ступени развития, которые, тем не менее, так же могут находиться в состоянии покоя, образовывать диапаузы или криптобиоз. Самый простой пример, который всем понятен — это семена растений, которые могут лежать несколько лет, а попадая в почву прорастать.
Тогда мы взяли целый ряд биологических объектов, не только бактерии и грибы, но и личинку африканского комара, икру рыб, семена растений, ракообразные эмбрионы, и так же повторили такого рода эксперимент. Причем, у нас была построена внекорабельная деятельность космонавтов так, что этот эксперимент продлился в общей сложности 31 месяц, потому что они были при выходах в космос заняты другими вопросами. И тем не менее, достаточно много из этого выжило. Погибла икра рыб, но зато выжила личинка комара, некоторые семена, бактерии и грибы — естественно, некоторые ракообразные. То есть, планетарный карантин можно рассматривать и в более широком аспекте, связанном не только с микроорганизмами, но и с тем, что могут сохраняться и другие формы живой жизни.
Novikova N.D., Polikarpov N.A., Deshevaya E.A., Levenskikh M.A., Alekseev V.P., Okuda T., Sugimoto M., Gusev O.A., Sychev V.N., Grigoriev A.I. Survival of dormant organisms after long-term exposure to the space environment // Acta Astronautica. 2011, V 68, P. 1574-1580.
6
Полученные данные имеют не только общенаучный интерес, но и неоценимое практическое значение в аспекте мероприятий планетарного карантина. Такого рода мероприятия предусмотрены также решением КОСПАР, и в соответствии с этими решениями, все страны, которые планируют запуск космических кораблей на другие планеты, должны обязательно эти правила соблюдать. И в частности, если предусматривается посадка на планету, то необходимо добиваться биологической чистоты корабля при его сборке и так далее порядка трехсот спор на квадратный метр. Здесь предусматриваются и чистые помещения, и особо чистая сборка и так далее и тому подобное. И мы имеем опыт такого рода работ, в частности, планировались запуски Марс-94, Марс-96, запуск корабля ФОБОС-Грунт, где очень много отрабатывалось таких моментов, связанных с планетарным карантином.
Н. М. Хамидулина, Н. Д. Новикова, Е. А. Дешевая. Обеспечение планетарной защиты в экспедиции. // ФОБОС-ГРУНТ проект космической экспедиции. Москва. ООО «Полстар» (МАИ). 2011. Т. 1. С. 81-94.
7
Существует очень много споров о происхождении жизни на Земле. И существует теория Панспермии, согласно которой жизнь на Земле возникла в результате распространения из космоса так называемых спор жизни, которые могли попасть на Землю с кометами, метеоритами и так далее. И косвенно, конечно, те результаты биологических экспериментов, которые мы получили, подтверждают эту теорию, постольку поскольку именно они показали, что в длительных космических перелетах, которые могут иметь место и будут иметь место, в будущих космических межпланетных полетах, микроорганизмы, и не только они, и более высокоорганизованные организмы, могут выживать.
Доброхотский О.Н., Новикова Н.Д., Дешевая Е.А., Орлов О.И., Сычёв В. Н. Обеспечение биологической безопасности при исследовании грунта с Фобоса на основе реализации концепции рисков // Биозащита и биобезопасность. 2011. Т. 3. № 8. С. 36-41.
