Źródło zdjęcia: ESA
Jednym z problemów inżynierów podczas projektowania misji kosmicznych jest to, jak zapewnić, aby nasz statek kosmiczny nie zabierał nieoczekiwanych mikroorganizmów, gdy dotrą na odległą planetę. Istnieją surowe międzynarodowe zasady, aby uniknąć zanieczyszczenia, więc inżynierowie stosują kilka technik w celu utrzymania statku kosmicznego w czystości: sterylizacja za pomocą ciepła, próżni, alkoholu, naświetlania światłem ultrafioletowym i innymi rodzajami promieniowania. Po ich zakończeniu inżynierowie mają nadzieję, że w Beagle 2 pojawi się mniej niż 300 000 mikroorganizmów, które mają się pojawić w 2003 roku. Brzmi to dużo, ale na najczystszej podłodze w kuchni jest kilka miliardów małych bestii.
Pakując się w podróż na inną planetę, istnieją pewne rzeczy, takie jak mikroorganizmy, których nie chcesz uwzględniać w swoim „bagażu”. Na przykład, co jeśli ostatecznie pozaziemskie życie zostanie ostatecznie wykryte na Marsie, a naukowcy uświadomią sobie później, że takie życie jest faktycznie ziemskie?
Na szczęście istnieją surowe międzynarodowe zasady, aby uniknąć zanieczyszczenia ciał Układu Słonecznego materiałem biologicznym z Ziemi. Na przykład lądowniki mogą stanowić szczególne zagrożenie dla przedmiotów, na których postawiły. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) jest tego świadoma. Misje ESA, takie jak Mars Express, z lądownikiem Beagle 2, Rosetta, który wyląduje na komecie, oraz Cassini-Huygens, zmierzające w kierunku Saturna i jego księżycowego Tytana, będą „czyste” i odpowiedzialni goście. Najbardziej rygorystyczne procedury zapewnią, że będą one nosić wyłącznie wysoce sterylizowane lądowniki.
Cassini (z Huygens na pokładzie) opuścił Ziemię w 1997 roku i leci w kierunku planety Saturn. W 2004 roku Huygens oddzieli się od statku kosmicznego i samodzielnie wyląduje na największym księżycu Saturna, Tytanie. Tytan jest bardzo obiecującym miejscem dla naukowców, ponieważ jego atmosfera bardzo przypomina atmosferę pierwotnej Ziemi. Jest to bardzo zimne miejsce, z temperaturami do -180 ° C. Wielu naukowców uważa, że tak niskie temperatury są właśnie przyczyną, dla której życie nigdy nie powstało na Tytanie. Jednak Huygens może dać im powód do ponownego rozważenia.
Rosetta i Mars Express zostaną wprowadzone na rynek w 2003 roku. Rosetta jest ścigaczem komet ESA. Spędzi 8 lat podróżując po Układzie Słonecznym, aw 2011 wyląduje na komecie 46 P / Wirtanen, dzięki czemu Rosetta będzie pierwszym statkiem kosmicznym, który wylądował na komecie. Mars Express to kolejna misja na Marsa i pierwsza europejska. Przybędzie na Czerwoną Planetę w grudniu 2003 roku i wypuści swojego lądownika Beagle 2, którego zadaniem jest między innymi poszukiwanie dowodów na marsjańskie życie.
Te różnorodne projekty mają ze sobą coś wspólnego. Wszyscy musieli wziąć pod uwagę wymagania dotyczące „ochrony planet” określone przez międzynarodową organizację naukową, Komitet Badań Kosmicznych (COSPAR).
„Nie chcemy zanieczyszczać planet, na które lecimy” - mówi John Bennett z zespołu Mars Express ESA i jednego z naukowców odpowiedzialnych za „ochronę” Czerwonej Planety przed niepożądaną inwazją lądową. „Nie chcemy, aby przyszłe misje wykrywały zanieczyszczenia zamiast życia”.
Zasady COSPAR określają stopień czystości statku kosmicznego. Standardy różnią się w zależności od rodzaju misji i jej „przeznaczenia”. Na przykład z punktu widzenia zanieczyszczenia lądowniki są oczywiście bardziej „niebezpieczne” niż orbity. Co więcej, im bardziej prawdopodobne jest, że planeta rodzi życie, tym surowsze są wymagania.
Z tych powodów reguły są szczególnie trudne dla lądownika Mars Express, Beagle 2. Naukowcy ustalili w przeszłości kryteria sterylizacji 300 mikroorganizmów na metr kwadratowy dla misji na Marsa. Na tym poziomie nie wykryto życia i doszli do wniosku, że ten poziom sterylizacji nie naruszy ani nie wpłynie na pomiary biologiczne. Beagle 2 będzie musiał zostać wysterylizowany, aby zawierał mniej niż 300 mikroorganizmów na metr kwadratowy podczas startu i nie więcej niż 300 000 w całym programie uruchamiającym. Dla porównania, podłoga nawet najczystszej kuchni w domu na Ziemi zawiera kilka tysięcy milionów mikroorganizmów.
Proces sterylizacji jest dość skomplikowany. Wiele elementów instrumentów jest bardzo delikatnych i nie wytrzymuje bardzo wysokich temperatur, dlatego naukowcy stosują różne techniki. Ogrzeją większość składników Beagle 2 do 120 ° C i oczyszczą pozostałe składniki chemicznie. Na przykład w przypadku paneli słonecznych użyty zostanie alkohol. Elementy mikroelektroniki zostaną umieszczone w komorze próżniowej ze specjalnym gazem, plazmą nadtlenku wodoru, która utlenia materiał biologiczny, czyniąc go nieszkodliwym. Naukowcy zastosują także inną technikę sterylizacji, napromieniowanie światłem ultrafioletowym i inne rodzaje promieniowania. Sterylizacja wpłynie na wszystkie części lądownika, nawet poduszki powietrzne i system spadochronowy, których lądownik używa do bezpiecznego dotarcia do ziemi.
W przypadku Beagle proces ten odbędzie się w kilku obiektach w Wielkiej Brytanii. Specjalne systemy transportowe zabiorą każdy komponent do specjalnie zbudowanego pomieszczenia czystego, gdzie zostaną zmontowane na miejscu w siedzibie Open University w Wielkiej Brytanii. Montaż rozpocznie się tego lata. Po zakończeniu ultracienkie Beagle 2 zostanie „zapieczętowane” we własnej przedniej i tylnej pokrywie i będzie gotowe do zamontowania na Mars Express.
Wymagania dotyczące Rosetty i Huygens są mniej surowe. Kiedy Cassini-Huygens została wydana w 1997 roku, naukowcy sądzili, że życie na zimnym Tytanie jest po prostu zbyt mało prawdopodobne. W związku z tym oznaczyli projekt jako niskie ryzyko, bez konieczności przeprowadzania procedur sterylizacji. Jednak zgodnie z zasadami COSPAR, statek kosmiczny został zmontowany w czystym pomieszczeniu, to znaczy z mniej niż 100 000 cząstek na jednostkę objętości.
Rosetta jest podobnym przypadkiem. „Sterylizacja na ogół nie jest kluczowa, ponieważ komety są zwykle uważane za obiekty, w których można znaleźć cząsteczki prebiotyczne, czyli cząsteczki będące prekursorami życia, ale nie żywymi mikroorganizmami” - wyjaśnia Gerhard Schwehm, naukowiec projektu Rosetta. Z drugiej strony Rosetta musi przeprowadzać delikatne eksperymenty na komecie, a naukowcy nie chcą, aby wyniki były zepsute, dlatego wymagana jest czystość.
Oryginalne źródło: ESA News Release
