Микроскопические космонавты
Кто из живых существ первым пересёк границу космоса? Чаще всего вспоминают собак Белку и Стрелку. Они действительно совершили первый суточный орбитальный полёт 19 августа 1960 года и успешно вернулись на Землю. Но это далеко не первая экспедиция собак в космос, на тот момент осуществили уже около 30 пусков ракет с четвероногим экипажем.
Официально пионерами стали Дезик и Цыган 22 июля 1951 года, а вместе с ними «зайцами» пробрались в космос миллиарды бактерий, грибков и вирусов. Они путешествовали в основном на коже и в кишечнике собак, но некоторые расселились на деталях и даже обшивке ракеты.
Продолжая эту логику, микроорганизмы и вовсе стали первыми космонавтами, ещё в 1944 году совершив суборбитальный полёт на немецкой ракете Фау-2. Именно она впервые преодолела условную границу космоса – линию Кармана (100 км над уровнем моря) и поднялась до 188 км.
Микроорганизмы не только первые, но и лучшие космонавты. Имея среди своих представителей виды, живущие у геотермальных источников при температуре более 100 °C, выживающие во льдах Антарктиды и не умирающие даже в контурах атомного реактора, можно отправляться на освоение космоса даже без скафандра. И сегодня мы проследим за их успехами.
В открытом космосе
Удивительно, но почти все космонавты летают в пределах атмосферы Земли. Основная масса газовой оболочки заключена в относительно тонких и плотных нижних слоях, но условная граница внешнего слоя (экзосферы) расположена значительно выше линии Кармана – простираясь не менее чем на 10.000 км над уровнем моря.
Пилотируемые полёты (за исключением лунной программы) не достигают экзосферы и остаются в более низком слое – термосфере на высотах 200-500 км над уровнем моря. Это не случайный диапазон: ниже 200 км сильно сопротивление воздуха, а выше 500 км расположен радиационный пояс, опасный для экипажа. Международная космическая станция (МКС), также расположенная в этих границах, маневрирует возле отметки чуть выше 400 км.
Условия для жизни здесь более чем необычные. Температура воздуха не менее 1000 °C, но получить ожог невозможно, так как молекул газа слишком мало, чтобы передать сколь-нибудь значимое тепло. Это не вакуум в привычном смысле «абсолютной пустоты», но что-то близкое к нему. Поэтому значительные колебания температуры поверхности станции связаны в основном с освещением - на солнечной стороне 121 °C и выше, а на тёмной стороне часто опускается ниже -157 °C. Значительно повышен радиационный фон, в том числе за счёт жёстких космических лучей. Зашкаливает уровень ультрафиолетового излучения, основную часть которого поглощает озоновый слой на высоте 50 км над морем.
С первыми двумя факторами бактерии справляются относительно успешно, в то время как ультрафиолет стал критическим препятствием на пути освоения внешних обшивок космических аппаратов.
Научной группой во главе с Рокко Маничелли в 2015 году опубликовано исследование культур бактерий H. chaoviator и S. nagelli. Их поместили на внешнюю платформу МКС и два года держали в открытом космосе. Микробы выжили в условиях вакуума и высокой радиации при условии защиты от ультрафиолетового излучения (например, в виде тени конструкций станции). В местах, где такой защиты не было, образцы погибли. Там, где защита была слабой, выжила только часть бактерий. Это доказывает, что бактерии способны перенести длительное космическое путешествие, если хотя бы частично защищены от ультрафиолетового излучения, например, находятся внутри метеоритов.
Эти данные согласуются с российским исследованием «Тест». В 2010 году экипаж 25-й экспедиции взял образцы пыли с разных мест поверхности МКС, в том числе с «участков загрязнений» возле иллюминаторов, клапанов и других областей скопления космической пыли. В образцах нашли ДНК бактерий, эта молекула не может долго сохраняться в свободном виде, а значит, присутствуют и сами бактерии.
Интересно, что изначальное их пребывание на обшивке ещё до запуска в космос с высокой степенью вероятности исключено. Среди образцов обнаружены бактерии, обитающие в экстремальных условиях Земли (экстремофилы), микобактерии (среди которых находятся возбудители туберкулеза) и даже обитатели почвы Мадагаскара. Так как все находки аналогичны земным видам, их инопланетное происхождение маловероятно. Придется на время забыть о гостях из космоса.
Группирование в областях скопления пыли не случайно, загрязнение даёт некоторую защиту от ультрафиолетового излучения и облегчает сцепление с поверхностью. Источник бактерий пока не ясен, не исключено попадание на обшивку в ходе ремонта и установки нового оборудования обсеменённого ещё на Земле. Но простое наличие микроорганизмов на поверхности МКС расширяет верхнюю границу биосферы Земли до высоты орбиты станции.
О том "едят" ли микробы космическую станцию, какие проблемы несут бактерии при дальних космических полётах и какую из всего этого можно извлечь пользу читайте далее в стать на нашем сайте.
Автор: Александр Шаров
#Бутылка_Клейна #БК #научпоп #наука #science27 #новости #космос #бактерии
