Реферат: Пошук і дослідження неземних форм життя. Планетарний карантин, необхідні при цьому заходи

Обговорюється також можливість використання електронного мікроскопа для вивчення структурних елементів мікробної клітки, не видимих в оптичний мікроскоп. Застосування електронного мікроскопа в сполученні з портативним може надзвичайно розширити можливості морфологічних досліджень, що, як ми знаємо із сучасної біології, особливо важливо для вивчення внутрішньої молекулярної структури складених елементів живого. Важливою електронною особливістю є можливість сполучення її з телевізійною технікою, оскільки вони мають загальні елементи (джерело електронів, електромагнітні фокусирующие лінзи, видиконы).

Спеціальні пристрої будуть передавати на Землю (у загальному цей принцип уже використовувався на практиці) видимі мікроскопічні картини. Тут доречно відзначити, що в задачі экзобиологии входить виявлення не тільки існуючої тепер життя, але також палеобиологические дослідження. АБЛ повинна вміти знайти можливі сліди колишньої життя. У методичному відношенні ця задача буде полегшена застосуванням мікроскопів з різним збільшенням.

Самим складним питанням у методичному відношенні буде можливість існування форм життя, більш просто організованих, чим мікроорганізми. Дійсно, ці знахідки, імовірно, представлять набагато більший інтерес для рішення проблеми виникнення життя, чим виявлення таких щодо живих істот, як мікроорганізми.

У методичному відношенні экзобиология знаходиться в більш скрутному стані (незважаючи на невеликий досвід запусків АБЛ), чим інші дисципліни, що вивчають планети з інших точок зору. Ці дисципліни мають можливість вивчати планети на відстані за допомогою різних фізичних методів і одержувати дуже коштовну інформацію про властивості планет.

Дотепер мало методів, що дозволяють аналогічним образом одержати зведення про неземне життя. Для цього АБЛ повинна знаходитися на поверхні планети. Ми наближаємося до такої можливості. І важко буде переоцінити значення тих даних, що ми тоді одержимо.

На закінчення можна умовно розділити всі методи на три групи:

Дистанційні методи спостереження визначають загальну обстановку на планеті з погляду наявності ознак життя. Дистанційні методи зв'язані з використанням техніки і приладів, розташованих як на Землі, так і на космічних кораблях і штучних супутниках планети.

Аналогічні методи покликані зробити безпосередній физико - хімічний аналіз властивостей ґрунту й атмосфери на планеті при посадці АБЛ. Застосування аналітичних методів повинне дати відповідь на питання про принципову можливість існування життя.

Функціональні методи призначаються для безпосереднього виявлення і вивчення основних ознак живого в досліджуваному зразку. З їхньою допомогою передбачається відповісти на запитання про наявність росту і розмноження, метаболізму, здатності в засвоєнню живильних речовин і інших характерних ознак життя.

АБЛ для экзобиологических досліджень.

Хоча про пілотовані польоти на іншу планету тепер питання не коштує (де людині уже упритул візуально зміг би провести дослідження), АБЛ цілком (хоча і не цілком) можуть уже замінити людини сьогодні: розглянуті методи виявлення життя цілком здійсненні в даний час з технічної точки зору. Саме з їхньою допомогою можна розраховувати не тільки на виявлення інопланетних живих форм, але і на одержання їхніх визначених характеристик.

Однак очевидно, що окремо ні одні з запропонованих методів виявлення не дає даних, що допускають однозначну інтерпретацію з погляду наявності життя.

Це відрізняється від методичних експериментів, призначених для виміру тих чи інших фізичних параметрів інших небесних чи тіл міжпланетного простору.

Багато чого показує, що єдиним підходом у проведенні экзобиологических досліджень є створення АБЛ, у якій окремі методи по виявленню життя могли б конструктивно об'єднані, а їхнє застосування регламентоване єдиною програмою функціонування АБЛ.

В даний час технічно нездійсненно створення таких АБЛ, у яких були б представлені усі відомі методи виявлення. Тому в залежності від конкретних цілей, термінів запуску і часу життя космічних станцій на поверхні планети конструкції АБЛ мають різний приладовий склад (мал. 1)

Поки ще біологічні лабораторії призначені для відповіді на основне питання про саме існування життя, і тому всі пропоновані проекти АБЛ мають цілий ряд загальних рис. У конструктивному відношенні АБЛ повинна мати власний забірний чи пристрій забезпечуватися зразками за рахунок забірного пристрою, загального для всієї космічної станції, частиною якої є АБЛ. Після забору зразка він надходить у дозатор розподільник, а потім в інкубаційне відділення, де при визначеній температурі і висвітленні відбувається вирощування мікрофлори і збагачення матеріалу зразка. Ці процеси можна вести в різних режимах, починаючи від повного збереження первісних планетних умов і кінчаючи створенням температури, тиску і вологості, близьких до земних

У зв'язку з цим у конструкції АБЛ передбачається існування систем, що наповняють ємності під визначеним тиском, систему вакуумних клапанів для відділення АБЛ від зовнішньої атмосфери після забору проби.

Необхідним елементом є і пристрій для підтримки визначеної температури як у блоці вирощування мікроорганізмів, так і безпосередньо у вимірювальному осередку, де виробляється зняття оптичних параметрів зразка.

Через визначений проміжки часу, у міру розвитку мікрофлори, матеріал зразка у твердому і розчиненому виді аналізується за допомогою функціональних, а також деяких аналітичних методів. При цьому передбачається, що інформація про наявність на планеті загальних передумов для існування життя (температура, склад атмосфери, присутність органічних речовин) повинна бути отримана за допомогою дистанційних і аналітичних методів.

Важко переоцінити той внесок, що буде зроблений у випадку виявлення інопланетних форм життя. Однак відсутність життя на планетах Сонячної системи не виключає розвитку экзобиологии як науки, як не є перешкодою на шляху подальшого удосконалювання методів автоматичного виявлення і зняття характеристик живих систем. Результати цієї області, що є частиною біологічного приладобудування, безсумнівно, знайдуть широке застосування як у сучасній біологічній науці, так і в інших областях людської діяльності, не говорячи вже про задачі освоєння космічного простору і необхідності в зв'язку з цим автоматичного контролю за станом живих систем у цих умовах.

Основи планетарного карантину.

Ще з древніх часів людство залучала перспектива відкриття і вивчення неземних форм життя. Тепер, коли дослідження космічного простору стало щоденністю, виявлення інопланетного чи життя встановлення її попередників є однієї з важливих цілей національних програм досліджень планет багатьох країн.

Однак успішному дослідженню космічного простору загрожує можливість замету людиною при польоті від однієї планети до іншої інопланетних форм життя, що може привести до самих несподіваних наслідків. Занесення і розмноження земних форм життя може знищити раз і назавжди сприятливу можливість вивчити планети у властивих їм умовах. Планетарний карантин здійснюється для збереження цієї можливості.

В даний час здійснення планетарного карантину необхідно по трьох причинах:

Земна мікрофлора, занесена на планету автоматичними чи апаратами пілотованими космічними кораблями, може розмножаться і поширюватися на ній, що стане перешкодою для подальших досліджень і чи замаскує зовсім зруйнує життя, характерну для даної планети. Природні умови при цьому можуть так змінюватися, що ця планета вже не буде представляти значного наукового інтересу для наступних поколінь.

Автоматичний космічний апарат, призначений для визначення ознак життя на планеті, не повинний бути забруднений земною мікрофлорою; у противному випадку прилади будуть виявляти в першу чергу земну мікрофлору, а не неземну.

Земля може бути забруднена небезпечними для неї чи організмами речовинами, занесеними з іншої чи планети з космічного простору.

Хоча згадані причини, що обумовлюють необхідність здійснення карантину, в основному зв'язані з мікроорганізмами як найбільш простим джерелом зараження в силу того, що вони мають здатність витримувати вплив екстремальних факторів навколишнього середовища і швидко розмножуватися, інтереси науки в області неземного життя не обмежуються тільки цими живими формами. Наприклад, виявлення органічних молекул, що можуть бути попередниками чи життя її залишками, представляло б величезну наукову значимість.

Одним з найбільш яскравих прикладів успішного проведення планетарного карантину було проведення карантину при пілотованих польотах на Місяць. Місячна прийомна лабораторія забезпечила карантин космонавтів, що повернулися, і проб місячного ґрунту. В міру нагромадження інформації про умови на Марсі визначається доцільність ізоляції і знезаражування кораблів, що будуть робити польоти на цю планету. Тому при складанні програми таких польотів треба виходити з необхідності попередження забруднення Землі неземними формами життя. Методи такого карантину істотно відрізняються від метод попередження забруднення інших планет земними організмами.