Хранилище генов миллионов биологических видов в недрах Луны: самый амбициозный проект будущего

Ученые считают, что подобные меры помогут защитить дикую природу нашей планеты от природных и антропогенных апокалиптических сценариев, таких как извержение супервулкана или ядерная война, и обеспечить выживание генов всех земных видов. Исследователи представили проект будущего ковчега на аэрокосмической конференции IEEE.

«Между нами и природой существует сильная взаимосвязь», — рассказал в интервью порталу Live Science ведущий автор проекта Джекан Тханга, руководитель лаборатории космических и наземных робототехнических исследований (SpaceTREx) Университета Аризоны. «Мы обязаны хранить биоразнообразия и предоставить средства для его сохранения».

По словам Тханги, на сегодняшний день далеко не все технологии, необходимые для этого амбициозного проекта, поставлены на промышленный поток – некоторые и вовсе существуют только на бумаге. Однако исследователи считают, что ковчег-хранилище вполне можно будет построить в течение следующих 30 лет.

Основная цель лунного ковчега — создание безопасного внешнего хранилища биоразнообразия. «Мне нравится использовать аналогию с данными», — пояснил Тханга. «Это похоже на копирование фотографий и документов с компьютера на отдельный жесткий диск, чтобы на самый крайний случай у вас была резервная копия самой важной информации».

Гипотетически, если некое апокалиптическое событие разрушит мир природы или уничтожит большую часть человечества, у людей появится шанс «нажать кнопку перезагрузки».

В своей презентации исследователи перечислили следующие потенциальные угрозы существованию биоразнообразия на Земле: извержение супервулкана, глобальная ядерная война, столкновение с астероидом, пандемия, ускорение изменения климата, глобальная солнечная буря и глобальная засуха. Конечно, вероятность этих событий далека от 100%-ной, однако каждая озвученная угроза – это печальная реальность, столкнуться с которой мы можем в любой момент истории.

Создание генетических резервных копий для сохранения биоразнообразия – далеко не новая концепция. Хранилище семян Свальбарда, расположенное за Полярным кругом в Норвегии, уже включает в себя генетические образцы самых разных видов растений со всего мира и уже было использовано для возвращения некоторых растений в дикую природу.

Однако это хранилище может пострадать из-за повышения уровня моря или удара астероида – в таком случае не спасет даже удаленность от цивилизации. По словам исследователей, только сохраняя генетическую информацию где-то вовне, мы можем гарантировать, что она выдержит любые угрозы существованию жизни на Земле.

Луна была очевидным выбором для внеземного ковчега по одной основной причине: от Земли до нее всего 4 дня пути, а потому возить на нее стройматериалы и образцы намного проще, чем, к примеру, на Марс. По словам Тханги, строительство ковчега на орбите вокруг Земли – это недостаточно безопасный вариант из-за нестабильности орбиты.

Однако еще одним преимуществом постройки ковчега на Луне является то, что его можно безопасно спрятать в лавовых трубах. Эти пещеры и туннели под поверхностью были сформированы в те времена, когда на спутнике еще существовала тектоническая активность, и с тех пор они остаются нетронутыми. Лавовые трубы защитят ковчег от ударов метеоритов и радиации, повреждающей ДНК. Ранее лавовые трубы уже называли наиболее удачным местом для строительства первых лунных городов-колоний, так что подобный выбор кажется совершенно логичным.

«Если не будет прямого попадания метеорита или ядерного удара, с ковчегом все будет в порядке», — уверяет Тханга. «Кроме того, на Луне может быть до 200 лавовых трубок, подходящих для строительства ковчега».

Исследователи предлагают сначала нанести на карту эти трубы с помощью специально разработанных роботов, способных автономно исследовать пещеры и туннели. По словам Тханги, эти гипотетические роботы SphereX будут напоминать большие «покеболы» с темно-серой металлической верхней и бронзовой нижней половинками. Они смогут прыгать по поверхности Луны в условиях низкой гравитации и отображать полости внутри спутника с помощью камер и LIDAR — метода дистанционного зондирования, который использует импульсный лазер для навигации. Как только роботы найдут подходящую лавовую трубу, можно будет начинать строительство.

Ковчег будет включать в себя две основные секции — над и под землей. Генетические образцы будут располагаться в модулях криохранилища внутри лавовых труб, соединенных с поверхностью лифтами. Расположенные на поверхности система связи и солнечные панели будут обеспечивать ковчег, а воздушный шлюз пригодится для посетителей.

Строительство ковчега на первый взгляд может показаться огромной логистической проблемой, но Тханга уверен, что предстоящие миссии NASA и Европейского космического агентства (ЕКА) на Луну заложат основу для подобных строительных проектов. Тханга предсказывает, что транспортировка образцов на Луну будет самым сложным и дорогостоящим аспектом создания ковчега.

Расчеты ученых предполагают, что для успешного возвращения вида на Землю потребуется до 500 образцов – ведь животным и растениям нужно скрещиваться друг с другом, производя потомство. Кроме того, для начала на Луну предстоит доставить оборудование и стройматериалы, а это дополнительное время и колоссальные затраты. «Строительство ковчега и транспортировка образцов обойдутся в сотни миллиардов долларов, так что скорее всего придется разворачивать данный проект в рамках международного сотрудничества», — говорит Тханга.

Отметим, что один жизненно важный аспект лунного ковчега в настоящее время совершенно недоступен.

Для криогенной сохранности образцов нужна среда с чрезвычайно низкими температурами, от — 180 до — 196 градусов Цельсия. Это означает, что использование людей для сортировки и извлечения образцов из модулей криохранилища непрактично и даже опасно. Вместо этого тяжелая и деликатная работа ляжет на плечи роботов.

Но при таких низких температурах современные роботы попросту примерзнут к полу в результате пассивного процесса холодной сварки, когда металлы сплавляются вместе при отрицательных температурах. Решением, по мнению исследователей, является квантовая левитация. Это теоретическое решение представляет собой версию магнетизма «с наддувом», использующую сверхпроводящие материалы для фиксации объектов в магнитном поле.

Квантовая левитация пока невозможна и представляет собой лишь красивую теорию, но в будущем подобное решение будет крайне востребовано и для других криогенных проектов, таких как дальние космические путешествия. Поэтому ученые полагают, что то или иное решение проблемы будет найдено в самое ближайшее время, в противном случае об освоении космоса придется попросту забыть.

Исследователи говорят, что 30-летний период – это наиболее реалистичный срок. Однако если человечество столкнется с неизбежным экзистенциальным кризисом, то работа может быть ускорена в разы. Если мы окажемся на пороге катастрофы, то совместными усилиями хранилище на Луне можно возвести за 10 лет, но это потребует беспрецедентного уровня кооперации – придется забыть об экономических и политических разногласиях ведущих мировых держав.