Bolygónk kozmikus biológiai védelme nem elégséges

3983

Ausztrál kutatók felhívták a figyelmet arra, hogy űreszközeink biológiai szennyezéseket okozhatnak más égitesteken, illetve esetleg a Galaxisban “stopposként” vándorló ellenálló, szívós, patogén életformák a földi élővilágot is veszélyeztethetik.

Mára a nagy, nevezetes űrtevékenységet folytató országokhoz kötődő kormányzati vagy államok közötti nemzetközi űrügynökségek, szervezetek ‒ mint például a NASA, az ESA (Európai Űrügynökség), az orosz Roszkoszmosz, a kínai CNSA, a francia CNES, a British Aerospace, a japán JAXA/ISAS, az indiai ISRO ‒ mellett a Kereskedelmi Űrrepülési Szövetségnek (Commercial Spaceflight Federation, röv. CSF) is több mint 80 tagja van, amelyek űreszközöket és azokkal kapcsolatos berendezéseket készítenek, illetve juttatnak a világűrbe, sokszor a Naprendszer égitestjeinek felszínére.

Jogos az a probléma, hogy a sokféle szervezet által készített űreszközök földi élőlényekkel szennyezhetik a világűrt, például a Holdat, bolygókat, bolygóholdakat, kis égitesteket (kisbolygók, üstökösök) stb. Sőt a világűrben járt földi élőlények, amelyeket az ember visz magával például kísérleti céllal, megváltozott vagy megváltoztatott állapotban kerülhetnek vissza bolygónkra, és itt nem megfelelő laboratóriumi körülmények között vagy hamis eredményt adnak, vagy kiszabadulva kárt okoznak (patogének, azaz egészségkárosodást okozhatnak a földi élővilágban). Továbbá, a világűrbe indulás előtt nem kellő gondossággal fertőtlenített eszközök az űrhajók fedélzetén az emberre is veszélyt jelentenek.

Az amerikai Crew SpaceX Dragon űrhajó fantáziaképe (Elon Musk űripari magáncége: SpaceX)

Ezt a problémát vizsgálta most meg az ausztráliai Adelaide Egyetem Környezettani és Evolúciós Biológiai tanszékvezető professzora, Philippe Cassey által vezetett kutatócsoport. Cassey szerint ennyi sok “játékos” az űrtevékenységben biológiai kockázat lehetőségét hordozza az égitestek földi organizmusokkal való elszennyezésében.

Íme, néhány példa már megtörtént esetekre, más égitestek földi organizmusokkal történő beszennyezésére, illetve a világűrből a Földre visszahozott eszközre – ha nem is a világűrben, hanem a földi laboratóriumban ‒ került biológiai szennyeződésre, mert ilyen is előfordulhatott, és megtévesztő vizsgálati eredményt, következtetést adott. Például, a Hold felszínére a Föld talán legszívósabb lényei, a rendkívül szélsőséges körülményeket is eltűrő medveállatkák (Tardigrada vagy “kis vízimedvék”) egy fajának (Hypsibius dujardini) sokezres hordái kerülhettek az izraeli űrügynökség (SpaceIL) Beresheet holdszondájának nem kívánt katasztrofális becsapódása következtében.

Hypsibius dujardini, a medveállatkák egyik faja, amelynek tömegei lehetnek esetleg életben a Holdon a Beresheet holdszonda szerencsétlen becsapódása következtében (Sebastian Kaulitzki, SCIENE PHOT/Science Photo Library)

A 0,2–1,5 mm-es medveállatkák vízben és szárazföldön is képesek élni, és a
legnagyobb túlélők: 6 órán át kibírják a 100 °C-os levegőt, 20 hónapig életben maradnak ‒200 °C-ra lefagyasztva. Az abszolút nulla (‒273,16 °C) fok közeli ‒272 °C-ot is elviselik néhány percig. Túlélik a folyékony nitrogénben és a folyékony héliumban történő fürdőzést is. A gyors nagy hőmérséklet-változást is elviselik, amikor például 15 perc alatt ‒190 °C-ról +151°C-ra melegítik őket. A forrásban levő víz vagy a forrásban levő alkohol meg se kottyan nekik (jól érzik magukat). Elviselik a földi UV-sugárzás 1000-szeresét, a gamma-sugárzást és egyéb rendkívül erős elektromágneses sugárzást is. Egyes példányok az 570 ezer rad röntgensugárzást is túlélik (500 rad sugárzás már halálos az emberre). A szélsőséges nyomásviszonyok között sem pusztulnak el: a földfelszíni légköri nyomás (1 atm) 300-szorosát is elviselik (pl. a Mariana-árok mintegy 11 km mélyen levő legmélyebb pontján a felszíni nyomás ezerszerese van). A vákuumban pedig 7 hónapig is életben maradnak. A mérges gázok sem pusztítják el őket: metil-bromidnak, szén-dioxidnak, hidrogén-szulfidnak is ellenállnak, illetve savakban és oldószerekben való fürdés sem gond nekik. A világűr hatásának 10 napig kitett medveállatkák 68 százaléka a Földre való visszahozataluk után is szaporodásképes maradt.

A hernyókhoz hasonló, nyolclábú állatkák képesek feléledni azután is, hogy évtizedekig élettelenre szárítva hevertek. Ha nem égtek el a holdi becsapódást kísérő magas hőmérsékleten, akkor elméletben életképesek a holdfelszíni alacsony nyomás és extrém hőmérsékletek mellett is. Valószínűbb azonban, hogy ha túl is élték a becsapódást a Beresheet-szonda medveállatkái, ma már nincsenek életben, de ez az eset is arra figyelmeztet, hogy az űrmissziókat a biológiai védelem szempontjából is nagyon gondosan kell megtervezni és végrehajtani.

Jó példa a bolygók biológiai védelmére az a gondosság, amikor a NASA Cassini-szondáját a programja befejeztével a Szaturnuszba irányították, és nem hagyták irányíthatatlanul keringeni, nehogy valamelyik holdba, például az élet lehetősége szempontjából ígéretes Titanba vagy Enceladusba csapódjon, és ott biológiai szennyezési kockázatot jelentsen.

Bár az Apollo-expedíciók által gyűjtött holdkőzeteket nagy gonddal csomagolták, szállították, tárolták, és szigorú biológiai biztonsági körülmények között vizsgálták laboratóriumban, de egy, a Hold felszínéről visszahozott űreszköz, nevezetesen az Apollo–12 űrhajósai által 1969-ben a Földre visszahozott Surveyor–3 holdszonda kamerája a vizsgálatok során mégis Streptococcus Mitis baktériummal szennyeződött. Az ezredfordulóig úgy gondolták, hogy ezek a baktériumok a Holdra indulás előtti nem megfelelő fertőtlenítés után maradtak a kamerán, és túlélték a holdi zord körülményeket, de végül kiderült, hogy visszahozva a laborban kerültek rá az eszközre. A NASA ezek után még szigorúbb szabályokat léptetett életbe a kozmikus biológiai védelemre, így például a létfenntartást biztosító, izolált, független, űrruhára hasonló öltözetben történik a szállítás és a laboratóriumi vizsgálat is.

A NASA magas biztonsági fokozatú laboratóriumában kötelezően előírt, az űrruhákra emlékeztető védőöltözetben tevékenykedhetnek csak (NASA, SPACE.COM, 2021.05.02.)

Fontos, hogy a világűrben, sőt más égitestek felszínével érintkezett, és a Földre visszatért űreszközök felkutatása és begyűjtése során is megfelelő gonddal és óvatossággal járjanak el.

A (162173) Ryugu földközeli kisbolygóról származó anyagmintával 2020. december 5-én földet ért japán Hayabusa–2 űrszonda leszállókapszulájának begyűjtésekor a JAXA/ISAS védőöltözetben látható szakembere a kapszulát a csomagolás helyére viszi a hosszú szállítás előtt az ausztráliai leszállóhelyen. A dolog azért még nem az igazi – bár haladást mutat a kozmikus biológiai védelemben, azonban civil ruhába öltözöttek is láthatók a leszállóhelyen, ami nem lenne megengedhető (JAXA/Hayabusa-2)

Az űreszköz földi leszálló- vagy becsapódási helyét szigorúan le kell zárni, és oda csak arra kijelölt és megfelelő védőfelszereléssel rendelkező szakemberek léphetnek be.

A földet ért űreszközök leszállóhelyén csak korszerű, biztonságos védőruhában lehet belépni az arra illetékeseknek. A területet megfelelő kordonnal körbe kell keríteni, illetve lezárni (Ricciardi, A., Casey, P. és munkatársai, BioScience, 2021.11.17., University of Adelaide Newsroom 2021.11.18.)

Az ausztrál kutatók nyomán mások is felhívják a figyelmet egyrészt a Naprendszer égitestjeinek, sőt magának a Földnek a biológiai védelmére is. Bolygónkon eldugott helyeken, például a vizekben (tavakban, tengerekben), sarkvidéki vagy magashegységi jegekben, sivatagokban, őserdőkben túlélhetnek a kozmikus eredetű életformák – akár földi eredetűek vagy a világűrből visszatértek (pl. holdi meteoritok) ‒, de fel lehet tételezni teljesen földönkívüli életformákat is. Ugyanis már a szélsőséges környezeti viszonyokat eltűrő és túlélő földi élőlények (pl. medveállatka és a többi, úgynevezett extremofilek) példája is mutatja, hogy a meteoritokban vagy kozmikus porszemcséken (kőzetanyagúakon vagy jeges-poros szemcséken), valamint űreszközökön az élet utazni tud a Naprendszerben, sőt a Tejútrendszerben is a csillagközi térben – akár más csillagok körüli bolygókon kifejlődött életformák is. Tehát a különböző életformák mint galaktikus “autóstopposok” a meteoritokhoz vagy porszemcsékhez kötődve beutazhatják az egész Galaxist, és egyszer csak a születési helyüktől távol eső égitesten landolhatnak, és ott patogén (fertőző és egészségügyi kockázatokat jelentő) biológiai veszélyt jelentő anyagoknak minősülnek. Cassey és ausztrál kutatótársai most a Föld kozmikus eredetű biológiai veszélyeknek való kitettségére is figyelmeztetnek.

A művész elképzelése a Föld vagy más, az élet számára kedvező bolygó és a Galaxis szerves kapcsolatáról (Pixabay/CC0 Public Domain, PHYS.ORG, 2021. 2021.11.17.)

A mai biológiai – beleértve kutató-fejlesztő, illetve orvosi, egészségügyi –
laboratóriumok nemzetközi szabvány szerinti legmagasabb biztonsági besorolása a BLS-4 (Bio Safety Level 4-es) fokozat.

Arra, hogyan is kell kinézni egy potenciálisan kozmikus élő anyagot vizsgáló laboratóriumnak, emlékeztetőül a következő példát mutatjuk be, ugyanis sci-fi filmben már régóta megvolt ennek kitűnő iskolapéldája. Egy hipotetikus, a távoli világűrből a Földre került biológiai anyag vizsgálatára követendő példa volt még 1969-ben Michael Crichton (1942–2008) amerikai orvos-biológus író “Az Androméda törzs” című könyvében szereplő kutatóbázis, amely egy mai 4-es fokozatú vagy még annál is magasabb szintű labornak felel meg. A könyvből 1971-ben nagy sikerű film is készült (Universal Pictures). Az alábbi képen a Földre visszatért, a világűrben begyűjtött különösen veszélyes földönkívüli, ismeretlen élő anyagot tartalmazó kapszula felkutatását végző speciális expedíció két orvos-biológusa látható megfelelően biztonságos védő felszerelésben.

Az Androméda törzs (1971) filmben két orvos-biológus megfelelő biztonságos autonóm védőöltözetben kutatja fel és találja meg a világűrből begyűjtött idegen élő anyaggal a Földre visszatért mesterséges hold kapszuláját (Michael Crichton: Az Androméda törzs, Universal Pictures, rendezte Robert Wise, 1971)

Az Androméda törzs (1971) című nagy sikerű filmben az idegen élő anyag által véghez vitt pusztítás is látható, mert a mesterséges hold visszatérő kapszuláját az illetéktelen laikus megtaláló szakszerűtlen körülmények között nyitotta fel, és a veszélyes patogén anyag kiszabadult. A filmből az alábbi két részlet a kapszula felkutatását és megtalálását mutatja be, amelyek itt és itt nézhetők meg.

Az ausztrál kutatók javasolták, hogy az inváziós biológia, vagyis az invazív életformák kutatásával foglalkozó részterület specialistái és az asztrobiológia kutatói közösen végezzenek kutatásokat, és tegyenek javaslatokat egy szigorúbb biológiai bolygóvédelmi protokollra, ami a COSPAR (Committee on Space Research) nemzetközi űrkutatási szervezet jelenlegi PPP (Planetary Protection Panel) protokollját továbbfejleszti, és az újonnan felismert veszélyeket is figyelembe veszi.

Források:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás