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科学家称地球微生物不太可能污染火星

这张照片显示了好奇号火星车正在喷气推进实验室的一个“洁净室”组装队员们从头到脚都穿着特别的白色套装。

长期以来,科学家们一直担心,他们在火星上寻找生命迹象的过程可能会被来自地球的任性微生物打乱,这些微生物乘坐人造航天器前往这颗红色星球。但一项新的研究表明,恐惧的可能性可能比研究人员曾经认为的要小。

研究发现,虽然一些细菌有可能在火星大气层进入和着陆的艰难太空中存活下来,但由于火星大气层恶劣,它们很可能在着陆后死亡。

研究表明,最终这种微生物不太可能在火星表面复制。

该研究的研究人员之一Andrew Schuerger告诉太空网:“如果没有复制,陆地微生物不太可能污染着陆点。”“因此,航天器微生物不太可能影响在火星上寻找有机物或生命。”

火星一直是科学家们扩大对地外生命探索的主要地点之一,虽然“好奇号”不被认为是一项寻找生命的任务,但火星车对这颗红色星球的细菌影响最小仍然很重要。

美国国家航空航天局的下一次火星任务“好奇号”计划于2011年发射。防止微生物污染将是该特派团准备工作的重要组成部分。

在地球上模拟火星

这项新研究是由中佛罗里达大学的研究人员进行的,目的是检查航天器常见的两种细菌是否能够在模拟的类似火星的条件下生存和复制。

这项为期一周的研究观察了Escherichiacoli(E.coli)和Serratia liquefaciens(S.liquefacians)这两种似乎能耐受低压的细菌在火星条件下的行为。

Schuerger说:“在之前对37种细菌菌株的研究中,大肠杆菌和液化硫杆菌菌株似乎能够在2500毫巴的压力下生长和复制。”火星上的压力为6.9毫巴。因此,假设这些细菌菌株“有可能”在6.9毫巴的火星压力下生长

舒尔格建造的火星模拟舱再现了火星的土壤、大气、压力、温度和紫外线辐射。

Schuerger说,液化硫杆菌在被引入火星模拟室之前,被发现对脱水或干燥条件高度敏感,因此不包括在最终模拟中。另一方面,大肠杆菌能够在实验范围内的干燥条件和火星条件下存活七天,但无法生长或复制。

地球已经破坏了火星吗

但是,火星可能已经被之前的火星探测任务污染了吗?研究人员表示,这是极不可能的。

该研究的合著者之一Bonnie J.Berry告诉太空网:“我们真的无法通过七天的研究来推测已经到达火星的物体的存活率;考虑到航天器组装和星际旅行的极端情况,这一过程极不可能实现。”

Schuerger说,为了让科学家们得出火星被污染的结论,他们需要数据证明微生物可以首先从航天器中排出,然后在行星上生存、生长和复制。

舒尔格说:“虽然一些微生物可能仍然附着在航天器组件上,但如果微生物不能生长和复制,那么它们的孢子将附着在航天器上,基本上不会影响火星其他部分的原始性质。”“因此,可以准确地说,火星上的直接着陆点确实有一些与航天器有关的微生物,但从这一点推断火星受到污染的结论是错误的。”

保护火星免受地球伤害

事实上,已经有了严格的政策和程序要求来防止火星和太阳系其他天体的生物或有机接触。

美国国家航空航天局的行星保护计划旨在通过规定航天器发射前的“清洁”程度,防止航天局的探索任务可能导致的交叉污染。

该计划的标准各不相同,取决于航天器的功能和特定任务的目标。换句话说,着陆器和漫游器需要满足与轨道飞行器不同的标准。

美国国家航空航天局喷气推进实验室火星项目行星保护经理Karen Buxbaum表示,1976年的火星探测任务是第一次火星生命探测任务,是在更具概率性的措施下进行的。从那时起,规则一直保持着保守的方法,但变得更加针对任务,

目前,美国国家航空航天局的政策规定,在发射时,整个航天器上的活菌细胞应少于300000个。对于同样会影响天体表面的硬件,规则更为严格,“在这种情况下,细胞数量应少于500000个。”

Schuerger说,相比之下,一克典型的土壤含有100万至1亿个活的微生物细胞。因此,航天器整个表面积上允许的孢子数量大致相当于“在不到十分之一克土壤中发现的微生物数量”

好奇号任务的标准更进一步。新火星车上的科学仪器非常敏感,美国国家航空航天局也必须控制分子污染。

Buxbaum告诉太空网:“科学有效载荷是如此敏感。有一个非常严格的污染控制计划。”“工程师们正在一个非常干净的装配环境中建造航天器。他们使用非常严格的着装和清洁协议,所以无论要求如何,现实是非常干净的。”

巴克斯鲍姆也同意火星已经被污染的可能性是值得怀疑的,尽管一些微生物可能已经暴露在火星表面。

巴克斯鲍姆说:“有一定数量的微生物可能已经到达火星表面,但总是在被认为过于干燥、过于寒冷、过于暴露于紫外线辐射的地区,使地球上的微生物污染物无法繁殖和传播。”“所以,简单的答案是:是的,陆地微生物一直在前往火星的航天器上。但是,剩下的答案是,这是根据一项非常保守的行星保护政策进行的,该政策旨在保护火星免受潜在的有害污染。”

100%地球无菌

在未来,科学家们希望开发出能够建造没有污染威胁的航天器的方法,特别是用于任何即将到来的生命探测任务

Buxbaum说:“对于探索太阳系中我们认为可能遇到生命的任何目的地来说,‘因此,如果我们发现了火星温暖潮湿的区域,例如欧罗巴或恩克拉多斯任务’,我们就尽可能接近绝对性,这一点很重要。”“但现在,我们还没有建造出符合绝对消毒要求的航天器。”

与此同时,科学家和行星保护计划正在尽其所能控制发射前的污染威胁,同时开发识别和解释已知起源于航天器上的微生物的方法。

其结果是对从航天器和建造航天器的房间抽取的样本中提取的遗传物质进行了编目。因此,如果在太空中发现了有机物质,科学家可以使用库存将标本与发射时存在的生物体的DNA进行比较。

“这是我们的DNA取证版本,”巴克斯鲍姆说。


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