В лунных кратерах могут выжить микроорганизмы, и это тревожит ученых

Доктор Джон Мурс из Центра исследований Земли и космоса Йоркского университета говорит: «Несколько лет назад, в 2019 году, я участвовал в исследовании, посвященном возможности Луны сохранять микробные загрязнения на космических аппаратах. В то время мы не рассматривали постоянно затененные области (ПЗО) из-за сложности моделирования среды. Однако за прошедшие годы нам удалось разработать модель освещения таких областей и пришли к выводу, что сохранения жизни в этих областях вполне возможно».

В рамках исследования ученые построили серию моделей, чтобы выяснить, может ли снижение ультрафиолета и повышение температуры внутри ПЗО способствовать выживанию микроорганизмов в двух кратерах — Шеклтон и Фаустини.

Ученые выбрали эти два кратера на основе предыдущих исследований, связанных с моделированием света, проникающего в кратеры. Оба кратера также являются текущими целями посадочных площадок для предстоящих миссий Artemis.

Лунные ПЗО лишены солнечного света из-за осевого наклона Луны, который составляет примерно 1,5 градуса по отношению к Солнцу. Для сравнения, осевой наклон Земли составляет примерно 23,5 градуса по отношению к Солнцу, что приводит к появлению времен года, которые мы наблюдаем, когда Земля вращается вокруг Солнца.

В результате такого небольшого осевого наклона некоторые лунные кратеры, такие как Шеклтон и Фаустини, не освещались солнечным светом в течение миллиардов лет. На Луне практически нет атмосферы, и она находится в вакууме, что создает очень холодные карманы, в которых, по мнению исследователей, могут сохраняться микробы в течение длительных периодов времени.

«В космосе микробы обычно погибают от высокой температуры и ультрафиолетового излучения», — говорит доктор Мурс. — «Но в ПЗО нет ни того, ни другого, там очень холодно и очень темно, и поэтому они являются одной из самых защищенных сред в Солнечной системе для тех видов микробов, которые обычно присутствуют на космических аппаратах. Эти микробы не могут здесь размножаться или расти, но они, вероятно, остаются жизнеспособными в течение десятилетий, пока их споры не погибнут под воздействием вакуума. Органические молекулы, из которых состоят клетки, скорее всего, сохранятся гораздо дольше».

Лунные ПЗО в настоящее время являются целевыми посадочными площадками для предстоящей программы NASA Artemis, в частности, кратер Шеклтона, из-за потенциальных карманов водяного льда, которые в нем вероятно есть, и которые будущие астронавты могли бы использовать для получения воды, топлива и кислорода.

Но космические миссии сопряжены с риском занесения земных микробов в чистые места. Это может привести к сбору неверных данных и неточным выводам относительно поиска жизни за пределами Земли.

Это особенно актуально для полетов людей на Луну, поскольку люди несут в себе огромное количество микробов, которые отправятся с ними на Луну. Таким образом, любые микробы, которые могут существовать в ПЗО, могут погибнуть под влиянием человеческих микробов.

Для борьбы с этим отдел планетарной защиты NASA следит, чтобы отправляемые космические аппараты стерилизовались и очищались от микробов перед запуском, а также за тем, чтобы возвращаемые аппараты не несли нежелательных микробов с Земли. Но очистить аппарат гораздо проще, чем живого человека, даже защищенного скафандром.

Если в лунных ПЗО есть микробы, возникает вопрос, как они туда попали. Учитывая множество кратеров на поверхности Луны, микробы могли бы попасть туда из-за ударов метеоритов, прилетевших из другого места Солнечной системы или из-за ее пределов.

Но и люди уже отправили несколько космических аппаратов, которые столкнулись с лунной поверхностью. В 2009 году миссия NASA Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) намеренно разбила верхнюю ступень Centaur в кратере Кабеус, который является кратером ПЗО и расположен примерно в 100 километрах от Южного полюса Луны. Аппарат при падении выбил высокий шлейф в котором был обнаружен лед. Но аппарат как раз упал в кратер и мог нести земные микробы.

«Вероятность того, что в ПЗО уже есть земное микробное загрязнение, мала, но не равна нулю», — говорит доктор Мурс. — «Несколько космических аппаратов столкнулись с ПЗО или упали около. Хотя все они сделали это на высокой скорости, было показано, что небольшое количество спор может выжить при имитации ударов в реголитоподобные материалы. Если бы какие-либо микробы выжили после этих ударов, они бы широко рассеялись».