Zaraź mnie meteorytem...

Obcy? Nie, swój, i to astronauta.

Na Ziemię spada co roku około tony materii pochodzącej z Marsa. Większość tych okruchów podróżuje w przestrzeni dziesiątki tysięcy albo i miliony lat, nim zbiegiem wielu niemożliwych przypadków trafi na Ziemię. Są jednak takie, które tę trasę pokonują zaledwie w rok. Jeśli byłoby możliwe przetrwanie podróży na inne ciało niebieskie przez żywy organizm, wyrzucony w przestrzeń wraz z zamieszkiwaną przezeń skałą, to hipoteza panspermii ma rację bytu, nawet jeśli ograniczyć ją do obrębu układu planetarnego.

To właśnie miała sprawdzić - w bardzo licznej, "załogowej" misji wszechczasów - sonda Phobos-Grunt. Niestety, możliwe, że stanie się tylko orbitalnym grobowcem zaokrętowanych na niej astronautów mimo woli. Zacząłem pisać ten artykuł, kiedy jeszcze wszystko miało pójść dobrze - jak dotąd jednak poszło źle. Do chwili obecnej sonda nie zdołała opuścić LEO, praktycznie nie funkcjonuje także łączność a okno startowe jest już tylko szybko zatrzaskującą się, wąziutką szparką (teoretycznie ostatnia szansa rozpoczęcia podróży na Marsa minęła 21 listopada). Możliwe, że już 3 grudnia Phobos-Grunt zacznie schodzić z orbity - spadnie w okolicy Nowego Roku. W razie nawiązania łączności przed tym momentem (i o ile sonda jest sprawna) wciąż istnieje szansa misji zapasowej - w grę wchodzi Księżyc bodź jakaś asteroida.

Sonda Phobos-Grunt, za russianspaceweb.com POWIĘKSZ

Sonda Phobos-Grunt miała sprawdzić przy okazji - niejako "na boku" swoich głównych zadań - czy organizmy ziemskie są zdolne żywe odbyć podróż Ziemia-Mars-Ziemia w warunkach, w jakich podróżowałyby wewnątrz ułomka skały wyrzuconego w przestrzeń uderzeniem meteorytu. Sonda jest wagi ciężkiej, a nawet superciężkiej - ponad 13 ton masy z paliwem (Vikingi miały po 3,5 tony, a sam wielki LEM* niecałe 15 ton). Za to eksperyment LIFE (bo o nim mowa) mieści się swobodnie na dłoni i ma wielkość pudełka po kremie NIVEA. Masa sondy Phobos-Grunt wynika między innymi z tego, że wiezie ze sobą moduł powrotny - autonomiczny statek z własnym stołem startowym, paliwem i silnikami, zawierający kapsułę, w której spodziewano się sprowadzić na Ziemię kawałek marsjańskiego gruntu (byłby to zresztą pierwszy kawałek Marsa sztucznie sprowadzony na Ziemię).

W tym właśnie module powrotnym zagnieździł się eksperyment LIFE (Living Interplanetary Flight Experiment), zresztą w pobliżu innego jeszcze zwierzęcia, i to ssaka z Mazowsza - CHOMIKA - opracowanego i wykonanego w Centrum Badań Kosmicznych w Warszawie penetratora, który miał umożliwić sondzie wgryzienie się w marsjański grunt i pobranie jego próbki. Sonda w ogóle jest dość towarzyska, bo w swoim wnętrzu udzieliła także schronienia chińskiemu orbiterowi Yinghuo-1 (pierwsza w historii chińska sonda marsjańska).

kapsuła eksperymentu LIFE - za planetary.org

Pomijając zrobotyzowanych braci zwierzyniec na wyprawę został skompletowany z organizmów, które z jednej strony są pospolite na Ziemi (a przy tym - w razie katastrofy - nieszkodliwe**), a z drugiej wiadomo o nich, że mają szansę taką podróż przeżyć. Narzucającymi się kandydatami są rozmaite jednokomórkowce, które mają niesłychanie twarde życie, w tym ekstremofile, skądinąnd uważane za żywe skamieliny pierwszych organizmów na Ziemi. Większość z kandydatów w razie niesprzyjających warunków odwadnia się i przechodzi w formę przetrwalnikową. Do tej pory wielokrotnie już przeprowadzano eksperymenty z bakteriami i archeonami - były wystawiane w laboratoriach i w kosmosie na oddziaływanie próżni a nawet bezpośrednio na Słońce (bez kremu UV). Po powrocie próbek na Ziemię okazywało się, że część osobników podejmuje na nowo procesy życiowe a także rozmnaża się. Swoistym przebojem są jednak niesporczaki - powszechnie występujące w glebie zwierzęta o całkiem słusznej (w porównaniu z bakteriami w każdym razie) wielkości - ok. 1 mm, widoczne gołym okiem, pieszczotliwie nazywane wodnymi misiami. Niesporczaki nie są prostymi jednokomórkowcami a całkiem wysoko uorganizowanymi zwierzętami tkankowymi.

Misiowaty niesporczak - za akorra.com

Trudno zrozumieć jak to możliwe, że te delikatne, przezroczyste stworzenia są w stanie wyjść na kosmiczny spacer bez skafandra - i wrócić zeń w dobrej formie. Pierwszy sygnał o niezwykłych możliwościach wodnych misiów nadszedł w latach 90-tych z laboratorium, w którym pewien naukowiec zamierzał badać je pod mikroskopem elektronowym. Próbki ze zwierzętami były liofilizowane za pomocą pompy próżniowej a później napylane metalem. Pewnego dnia na skutek drobnego niedopatrzenia jedna z próbek - już odparowanych w próżni - została pozostawiona sama sobie i zwierzęta "ożyły".

Wywołało to sporą sensację - procedura odwodnienia polegająca na szybkim odessaniu powietrza wydawała się zabójcza - niesporczaki nie miały szans w tak krótkim czasie przejść do anabiozy. Powinny zginąć jak każdy szanujący się astronauta z powieści s-f po dekompresji jego statku. Ale po misiach spłynęło to jak woda po kaczce. Oczywiście natychmiast niesporczaki zaczęto w laboratoriach testowac z równym zaangażowaniem co skafandry astronautów - a w 2007 roku spędziły one 10 dni w otwartej przestrzeni na pokładzie sondy Foton - po czym 70% z nich wróciło do życia po powrocie na Ziemię. W tym wypadku osłonięto próbkę przed bezpośrednim światłem słonecznym - ale i bez tej osłony niewielki procent osobników przeżywa mimo wszystko

Po co więc eksperyment LIFE - skoro i tak już wiadomo, że bardzo rozmaite organizmy, nie tylko proste bakterie czy ekstremofile, ale i zwierzęta bezkręgowe, świetnie znoszą warunki otwartej przestrzeni? Chodzi o możliwie wierne odtworzenie warunków, jakie te organizmy miałyby po wyrzuceniu zamieszkiwanego przez nie kawałka skały w kosmos, podczas podróży do nowego świata. Przeprowadzone badania wskazuja, że zarówno wyrzucenie okruchu w eksplozji po uderzeniu meteorytu jak i później "ognisty rajd" przez atmosferę przy opadaniu na inną planetę rozgrzewa powierzchnię meteoroidu nawet do kilku tysięcy stopni - ale temperatura ta nie sięga do środka skały. Tego można być pewnym. Nie wiadomo za to, jak zniosą podróż organizmy pozbawione parasola magnetycznego Ziemi. Będą narażone na wysokoenergetyczne promieniowanie kosmiczne - i to nie w ciągu kilku dni a trzech lat. Doświadczalne wykazanie, że jest to możliwe mocno podbudowałoby teorię o naturalnym "zakażaniu" planet.

Wszelkie sztuczne obiekty wystrzeliwane z Ziemi w przestrzeń a tym bardziej na inne planety są od dawna sterylizowane, między innymi w obawie przed zawleczeniem ziemskiego życia na inne ciała niebieskie - co byłoby już kosmicznej wielkości "sygnaturą" ziemskiej cywilizacji, o konsekwencjach znacznie wybiegających poza nasze horyzonty myślowe i wyobrażalne ramy czasowe. Najmniej dolegliwym problemem byłoby fałszowanie badań w poszukiwaniu nieziemskiego życia. Z tego powodu misja LIFE miała przeciwników, obawiających się wydostania się ziemskiego życia na wolność na Czarwonej Planecie, na przykład w razie rozbicia się lądownika. Kapsuła LIFE została w wymyślny sposób zabezpieczona przed taką możliwością. Tymczasem, być może od jakichś 3 miliardów lat nie ma się czym przejmować - jak to w rodzinie, kiedy jeden dzieciak kichnie - to znak, że zaraz wszystkie będą miały katar.

Mars jest naturalnym adresatem takich pytań z rozmaitych powodów, począwszy od tradycji od Schiaparelliego a na ostatnich badanich łazików Spirit i Oppy oraz Feniksie kończąc - z ugruntowującą się wiedzą o obecności na Czerwonej Planecie wody w stanie ciekłym kiedyś a lodu wodnego teraz. Rozpoczynająca się właśnie misja NASA MSL z superłazikiem Curiosity prawdopodobnie znacznie tę wiedzę poszerzy. Inni członkowie rodziny, którzy być może są podatni na infekcję to księżyce Jowisza - Tytan i Europa. Jedną z ciekawszych kwestii jest to, kto kogo, ewentualnie, zakaził... Niestety dzielni astronauci mimo woli, którzy mogli nam pomóc zrozumieć nieco więcej prawdopodobnie na darmo złożą życie na ołtarzu Nauki, skazani na ogniste reentry na skutek szczątkowego oporu atmosfery. Nie wiem, czy istnieje plan, a tym bardziej czy są jakiekolwiek szanse, aby tytanowy pojemnik wielkości pudełka po kremie Nivea przetrwał powrót na Ziemię i został odnaleziony. Samo to byłoby jakąś wskazówką.

*LEM - Lunar Excursion Module - pierwotna nazwa załogowego lądownika księżycowego programu Apollo. Obecnie oficjalnie Apollo LM.

**Co ciekawe, pojęcie "nieszkodliwy" w odniesieniu do mikroorganizmu, który odbył podróż w przestrzeń wystawiony na promieniowanie kosmiczne jest względne - udowodniono, że bakterie, które ją przeżyły mogą stać się bardziej zjadliwe...

Opracowano m.in. na podstawie Scientific American i Świata Nauki. Zdjęcie w tytule pochodzi ze Świata Nauki.