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

Один з можливих прийомів запобігання зараження для непілотованих кораблів включає попереднє дослідження зразків, що повертаються, на навколоземній орбіті. Карантин знімається, і зразки доставляються на Землю тільки у випадку, якщо тести на біологічну активність виявляться негативними.

Інший можливий прийом полягає в інкапсуляції зразків, що повертаються, до приземлення, карантин повинний дотримуватися протягом усього періоду дослідження зразків на Землі.

В даний час існують і діють ряд національних і міжнародних програм по проблемі планетарного карантину (їхній опис не входить у мету даної роботи). Спеціально для цього був утворений у жовтні 1958 р. Комітет космічних досліджень (КОСПАР). Він узяв на себе відповідальність за вивчення проблеми забруднення і прийняв ряд резолюцій, що визначають мети планетарного карантину для держав, що здійснюють запуски космічних кораблів. У резолюції КОСПАР від 1964 р. була уперше визначена припустима межа забруднення космічних апаратів (10-3 - один мікроорганізм на тисячу польотів).

Методологія планетарного карантину.

Основні вимоги, пропоновані планетарним карантином (ПК) до космічних польотів, полягає в максимальному зниженні імовірності забруднення планети і наукових приладів, що знаходяться на борті космічного корабля. Ці вимоги треба враховувати при виготовленні космічних кораблів і апаратури, а також при виборі траєкторії польоту. Тому що космічний корабель і його апаратура повинні бути абсолютно надійні, щоб забезпечити успішне здійснення польотів, велика увага варто приділяти вибору карантинних засобів, застосування яких не відіб'ється на успіху польоту.

Вивчення впливу факторів космічного польоту на виживаність.

В експериментах, що імітує умови космосу, показано, що космічне середовище менш згубне для мікроорганізмів, чим для інших, більш складних форм життя.

Ученими Росії і США проводяться експерименти з різними видами мікроорганізмів в умовах, що імітують фізичні параметри Марса, Венери і Місяця. При параметрах середовища, близьких до марсіанського (перепад температури від -60 до +26ос, атмосферний тиск 7 мм. рт. ст., газовий склад 80 % вуглекислого газу і 20 % азоту) деякі пустельні мікроорганізми зберігали здатність до росту при відносній вологості, рівної 3.8 %. Очевидно, для цих земних форм життя досить осінь незначна кількість вологи.

В одних експериментах по імітації умов космічного простору (проведених у СРСР) виявлено, що деякі мікроорганізми і энзимы стійкі до дії вакууму порядку 10-10 мм. рт. ст. Інші дослідження виявили здатність мікроорганізмів зберігатися в умовах вакууму.

Іонізуюча космічна радіація, за винятком випромінювань сонячних спалахів і радіаційних поясів землі, не може розглядатися як инактивирующий фактор; неясно, чи може ця радіація знищити живі форми, розташовані на поверхні космічного апарата. Відомо, наприклад, що організми, що живуть у воді атомних реакторів, адаптуються до радіації в 1 млн. р.

Найбільш згубним фактором космічного простору є ультрафіолетові промені. У таблиці зазначені дози, необхідні для 80 - 100 % - й інактивації незахищених мікроорганізмів (приведені дані узяті з експериментів, що проводилися в СНД, Росії і США). Однак, завдяки високому ступеню відображення, потік ультрафіолетової радіації легко екранується чи пилом іншим непрозорим матеріалом (наприклад, верхній шар мікроорганізмів може захистити нижележащие клітки.

Не дуже давно проведений аналіз виживаності мікроорганізмів при вході в атмосферу Юпітера. Передбачається сильне нагрівання поверхні капсули і ймовірне її згоряння, викликане високою щільністю атмосфери і траєкторією польоту апарата, що обумовлює високі швидкості при вході в атмосферу. Закінчено дослідження, що дають точну оцінку імовірності виживання на поверхні планети мікроорганізмів, що сохранились на посадковій чи капсулі усередині неї.

Норми і рекомендації.

Оцінка рівня мікробної обсемененности.

Визначення числа мікроорганізмів може бути здійснено або шляхом прямих досліджень (наприклад, при поверхні забрудненні), або шляхом розрахунку у випадках неможливості безпосереднього узяття проби без руйнування космічного апарата.

Поверхневе забруднення.

Точність підрахунку числа мікроорганізмів на поверхні космічного апарата залежить оп ряду факторів. Поверхня космічного апарата складена їх найрізноманітніших матеріалів, деякі з який є інгібіторами росту мікроорганізмів. Обстеження металевої поверхні зводиться до узяття з її мікробіологічної проби з наступним посівом на живильне .

Внутрішнє забруднення.

Мікроорганізми, розташовані між двома чи поверхнями инкапсулированные усередині якого - або матеріалу, звичайно недоступні для прямого дослідження; рівень забруднення в цих випадках може бути визначений тільки непрямим шляхом. Дослідження проводиться під час зборки апарата, що коли стикаються в майбутньому поверхні відкриті і доступні для дослідження.

Аналіз джерел забруднення.

Аналіз можливих джерел забруднення стосовно до конкретних польотів проводиться для обґрунтування необхідності контролю за передбачуваним забрудненням планети і вибору належних засобів.

Для визначення імовірності забруднення планети необхідно:

Ідентифікувати всі можливі джерела забруднення, зв'язані з даним польотом.

Визначити рівень обсемененности кожного такого джерела.

Визначити рівень обсемененности космічного апарата під час запуску.

Визначити рівень обсемененности частин апаратури, що досягнуть поверхні планети.

З'ясувати, яка частина мікроорганізмів виживе при дій факторів космічного простору під час польоту і досягне планети.

Методи контролю за обсемененностью.

Виконання задач карантинних заходів можливо при здійсненні мір, прийнятих для контролю за рівнем забруднення космічного апарата і при забезпеченні його надійності, що дозволяє звести до мінімуму імовірність випадкового забруднення. На основі аналізу джерел забруднення розробляються методи контролю за забрудненням, що включають визначення рівня мікробіологічної обсемененности протягом основних етапів зборки. Ці дані можуть бути покладені в основу заходів щодо контролю для кожного етапу зборки.

Попередження забруднення.

Попередження забруднення включає вивчення потенційних джерел забруднення космічних апаратів і використання бар'єрів для їхнього захисту.

Біологічні бар'єри.

Ціль біологічного бар'єра - зберегти кількість мікроорганізмів усередині замкнутого обсягу на можливо більш низькому рівні. Це може бути досягнуто використанням повітряного потоку в біологічно чистому чи приміщенні за допомогою твердого мікробіологічного фільтра. Використання чистих приміщень чи зменшує виключає мікробне забруднення відкритих поверхонь і устаткування, що збільшує імовірність успішного проведення знезаражування.

Профілактика забруднення персоналом.

Основним джерелом мікроорганізмів при зборці космічного апарата є персонал, зв'язаний із процесом виробництва. Відомо, що поверхня шкіри людини - благодатний ґрунт для виживання і росту мікроорганізмів.

В даний час невідомий жоден метод стерилізації шкіри. Тому що бактерії постійно віддаляються зі шкіри, механічний бар'єр, такої, наприклад, як гумові рукавички, у сполученні з бактерицидними милами, мабуть, є кращим методом чи обмеження запобігання переносу мікроорганізмів зі шкіри на устаткування космічного апарата.