Внимание! Идет техническое обслуживание сайта. Данные могут отображаться с задержкой.
Server sync... Block time in database: 1529485197, server time: 1529555138, offset: 69941

Колонизация Галактики при помощи земных бактерий?


В настоящее время обсуждается посев земной жизни в иных мирах посредством бактерий

Научная фантастика наполнена видениями галактических империй —  как человечество будет распространяться от одной звездной системы к другой и общаться друг с другом способами, которые могли бы объединять эти империи. Тем не менее, эти фантазии больше похожи на несбыточные мечты. Максимальная скорость межзвездных путешествий ограничена скоростью света, но фантасты обычно обходят стороной эту технологическую проблему в своих произведениях. Правда состоит в том, что, если мы не ошибаемся в наем понимании законов физики, то человеческая колонизация Галактики будет весьма трудной.

Существует много препятствий для направленной панспермии, и они не только технические. Религиозно настроенные критики этой концепции утверждают, что «мы играем в Бога», говорит Клавдий Грос (Claudius Gros), физик из Университета Гёте во Франкфурте, который выдвинул идею посева фотосинтезирующих бактерий и водорослей на внеземных планетах. Критики утверждают, в частности, что «заражение» других планет земной жизнью таким образом может изменить или даже уничтожить любую жизнь, которая возникла там самостоятельно ранее. Они, в частности, опасаются, что земные бактерии, присутствующие на космических аппаратах, могут, сделать это именно с Марсом, если там существует какая-то форма жизни. 

Пока эти дебаты гипотетичны. Но это станет более актуальным, если какой-либо из обсуждаемых в настоящее время проектов по созданию космических зондов для посещения близлежащих звездных систем будет реализован.

Звездная рассада

Один из таких проектов, спонсируемый NASA, называется проектом Starlight. Другой — это детище российского венчурного капиталиста Юрия Мильнера под названием Breakthrough Starshot. Оба опираются на идеи Филиппа Любина (Philip Lubin) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB). Доктор Любин предлагает использовать мощные лазеры, чтобы толкать корабль, прикрепленный к легким парусам в направлении близлежащих звездных систем, таких, как Альфа Центавра. Легкие паруса — тонкие, светоотражающие листы, достаточно большие для создания давления лучом лазера, светящим на них, чтобы обеспечить значимое ускоряющее усилие в вакууме межзвездного пространства. Хотя ни один подобный парус еще никогда не приводился в движение лазерами, принцип такого передвижения в космосе был подтвержден космическими аппаратами, развертывающими солнечные паруса, которые успешно ускоряли их движение.

В проекте Starlight, оперативной штаб-квартирой которого является Калифорнийский университет в Санта-Барбаре (UCSB), занимательная идея посева жизни на других планетах связана с определенным количеством двойного мышления. Даже рассмотрение вопроса о том, чтобы взять маленьких, простых животных, таких как тихоходки, чтобы увидеть, как они реагируют на космическое путешествие, считается слишком спорным для NASA, и, следовательно, это должно быть сделано по другую сторону метафорической Китайской стены — несмотря на то, что животное не могло бы выжить и размножаться без поддержки экосистемы.

Будучи частным предприятием, Breakthrough Starshot не испытывает таких ограничений. Хотя физик из Нью-Йоркского технологического колледжа Грегори Матлофф (Gregory Matloff), который является одним из советников доктора Мильнера, говорит, что этот проект также должен решить вопрос о отправке пакетов бактерий, эта позиция не является фактическим «нет».

Одной из практических проблем была бы доставка таких пакетов. Они вряд ли переживут столкновение с планетой на одной пятой скорости света, поэтому корабль, перевозящий их, должен будет замедлиться заранее. Но это не входит в план ни Starlight, ни Breakthrough Starshot. Они оба предусматривают пролет миссий мимо планет. Аппарат, необходимый для посадки, был бы слишком тяжелым.

Однако для визионеров, смотрящих в более отдаленное будущее, вес не является проблемой. Те, кто действительно хочет засеять Вселенную жизнью, готовы делать это постепенно. Доктор Грос (Gros), например, видит в своем воображении миссии, которые могут занять тысячи лет. Для этого могут использоваться космические аппараты весом, исчисляемым не граммами, а килограммами.

Тем не менее это потребует серьезного переосмысления как самих космических аппаратов, так и их полезной нагрузки. Угроза для корабля долгого путешествия в глубоком космосе заключается в том, что его электроника может быть разрушена. Жесткое излучение, которым заполнено межзвездное пространство, медленно вытесняет атомы в твердых телах, нанося ущерб любым электронным компонентам, частью которых являются эти атомы. Но если бы такая электроника периодически нагревалась бы термоэлектрическим генератором, который использует радиоизотопы — широко используемый источник питания, не имеющий движущихся частей — большинство дислоцированных атомов восстановили бы свои прежние позиции, говорит д-р Грос.

Угроза для бактериальной нагрузки аппаратов аналогична — слишком много радиации разрушит сложные молекулы жизни. Чтобы справиться с этим, Хаджиме Яно (Hajime Yano) из японского космического агентства JAXA, предлагает, чтобы ДНК в организмах на миссиях панспермии была модифицирована для дополнительной надежности с использованием методов генной инженерии. Это может показаться амбициозным, но по крайней мере один естественный организм, бактерия под названием Deinococcus radiodurans, имеет механизм восстановления ДНК, который может правильно восстановить гены после сильного воздействия радиации.

Бактерия Deinococcus radiodurans.


Чтобы доставить груз такого корабля по прибытии на целевую планету, Доктор Грос предполагает, что он может сначала замедлиться, открыв большую петлю из меди и сверхпроводящей керамики с подачей электричества. Ток в этом контуре (который будет циркулировать бесконечно долго, потому что сверхпроводник не имеет сопротивления) создаст магнитное поле, которое постепенно передаст кинетическую энергию корабля атомам водорода в межзвездной среде. Попав в гравитационное поле целевой планеты, корабль мог использовать крошечную электромагнитную рельсовую пушку, чтобы стрелять полезной нагрузкой с микробами в обратную сторону со скоростью, которая компенсирует движение корабля вперед. Эти полезные нагрузки затем упали бы плавно на поверхность планеты.

Почему кто-то решится на все эти проблемы  —  интригующий вопрос. Энтузиасты идеи направленной панспермии, такие как Майкл Маутнер (Michael Mautner), биохимик Университета Содружества Виргинии, который является основателем Межзвездного Общества Панспермии (Interstellar Panspermia Society), говорят, что если у жизни есть какая-либо цель, то конечно, она должна распространяться. Для него этого достаточно. Некоторые в частном порядке идут дальше, видя миссии по насыщению кислородом атмосферы стерильных планет как подготовку почвы для человеческой колонизации в далеком будущем. Это действительно долгосрочное мышление. Такой процесс, вероятно, займет сотни тысяч, если не миллионы лет.

Что же касается опасений, что земные организмы могут повлиять на жизнь, которая может существовать в других мирах, большинство сторонников направленной панспермии согласны с тем, что миссии должны быть ограничены безжизненными мирами. Действительно, если окажется, что жизнь распространена где-то еще, то вся идея будет бессмысленной. Некоторые, однако, считают такие меры предосторожности ненужными, утверждая, что если земные организмы окажутся более пригодными для выживания в чужом мире, чем жизнь, которая там уже существует, так это то, что называется эволюцией и борьбой за существование. Однако,  это представляет собой крайний взгляд, иногда высмеиваемый как «галактический империализм».

Имперская Земля?

Как узнать издалека, действительно ли планета обитаема, — это вопрос спорный. Некоторые утверждают, что это будет очевидно из атмосферы. Ни один инопланетный астроном не сомневался бы, глядя на количество метана в богатом кислородом воздухе Земли, что там происходит что-то странное и, вероятно, биологическое — потому что метан быстро превращается кислородом в углекислый газ и воду. Марс, однако, не показывает никаких признаков такого химического дисбаланса, но многие все еще надеются, что это может оказаться следствием небольшого количества простейших форм жизни.

Случай с Марсом действительно уместен. Астробиолог NASA Крис Маккей (Chris McKay), считает, что несмотря на попытки жесткой стерилизации космических кораблей, направляемых на Марс, много наземных бактерий там уже есть. Он подсчитал, что Curiosity, один из марсоходов NASA, доставил сам по себе почти 300 000 земных микробов. Те из них, которые находились  на внешних выступающих частях вездехода, вероятно, были убиты радиацией за 5,5 лет, прошедших с момента высадки. Но остальные — около половины, считает он, укрытые внутри транспортного средства, — вероятно, всё ещё живы. Если бы атмосфера Красной планеты когда-либо стала плотнее, она бы экранировала радиацию, согревала Марс и вызывала бы дожди. После этого земные существа просачивались бы в грунт и начинали размножаться, «счастливые, как свиньи в грязи», — говорит он.

Атмосфера Марса может в конечном итоге уплотняться естественным образом, поскольку стареющее Солнце будет выделять больше тепла и испарять замороженный в настоящее время углекислый газ. Но это займет сотни миллионов лет. Должны ли мы, спрашивает д-р Маккей, использовать свои знания о парниковых газах для ускорения процесса, возможно, тем самым делая место пригодным для обитания людей? Или они должны удалить все свои устройства с Марса, чтобы избежать риска распространения ошибок? Нет консенсуса ни по этим вопросам, ни по более широким вопросам направленной панспермии за пределами Солнечной системы. Но те, кто склонен подвергать критике и подавлять усилия по панспермии до того, как они даже начнутся, могут задуматься над интригующим фактом. Жизнь на Земле, кажется, возникла на удивление быстро. Одним из объяснений этого является то, что земная жизнь сама по себе является даром, который прибыл из далекого живого мира. Возможно, пришло время передать дальше этот дар. 

Источник: The Economist


Комментарии 2


Чтобы читать и оставлять комментарии вам необходимо зарегистрироваться и авторизоваться на сайте.

Моя страницаНастройкиВыход
Отмена Подтверждаю
100%
Отмена Подтверждаю
Отмена Подтверждаю