地球是唯一已知的有生命的行星吗?不。事实上,月球表面上有96袋人类废物。这些阿波罗宇航员留下来,含有数十亿微生物,来自大规模辐照和(最有可能的当然,死了。

但是蜂群在增长。

当以色列公司Spaceil的Beresheet航天器今年早些时候坠入月球时,成千上万的脱水Tardirdes加入了月球微生物的级别。虽然任何与阿波罗宇航员一起乘坐的生物可能已经死亡,但是塔迪拉德斯是高度弹性的微动物,可以承受冷冻空间的真空。虽然Tardirdes的仍然完整的有效载荷是休眠,但几滴水也许能让他们起死回生

今天,月球上的生物几乎不可能存在,我们带到那里的任何东西没有我们的帮助都无法生存——这意味着我们可以访问月球,而不必担心破坏脆弱的外星生态系统或把太空病毒带回家。但其他目的地可能不会如此枯燥。

当我们到月球以外的地方探险时,我们将带着数万亿的微生物。它会使事情变得复杂。如果我们发现了外星生命,我们怎么知道它不是我们带来的?更重要的是,我们如何保护它不受陆地入侵,反之亦然?

迄今为止,对前进和后向污染的任何疑虑太空探索大多局限于我们送入太空的机器人和漫游者。但在不太遥远的将来,人类可能越过月球到达相对友好的气候,比如火星

当这种情况发生时,我们确实需要非常认真地对待污染的前景。

为什么担心外星人虫子?

当来自地球,特别是微生物的某种形式的生命转移到另一个行星时,发生前进污染,干扰其天然生物圈,导致任何可能在那里蓬勃发展的局部物种的潜在进化中断。

如果基于地球的侵入物种在不同的星球上竞争或出茁壮出来或茁门着茁壮出来,那么我们将很难了解我们发现的任何生命形式是否真的来自目标星球或地球本身。因此,前瞻性污染姿势严重,尽管可控,不同行星进化路径的风险

与此同时,来自地球的生物可以对其他星球构成威胁,来自其他星球的生物也可以对地球构成威胁。这被称为逆向污染,可能来自太空的外星生物会损害地球生物圈。

虽然向后污染的影响与前瞻性污染的影响类似,但落后被认为是一种更严重的风险,因为它有可能破坏地球已经蓬勃发展的人类,动物,植物和微生物的生态系统。

对我们来说,作为宇宙中唯一已知的生命,一个进化上的失误会给我们作为一个物种的长期生存带来更大的风险。如果返回的宇航员被感染了怎么办?如果这导致我们无法治愈的新疾病的出现怎么办?我们得确保这不会发生。因此,我们还需要控制逆向污染。

什么空间机构用于防止污染

为了对抗可能影响全人类和我们地球未来的事情,我们必须团结起来。

1967年外层空间条约正式概述了任何太空征收国家的全球准则。除此之外,它确保了所有空间活动都是以阉割清晰的生物污染的方式进行的。在条约批准后,美国宇航局实施了行星的保护计划。研究前后污染的可能解决方案。

错误检测

预防正向污染的一个关键步骤是测量净化前后有多少微生物存在。NASA传统上使用标准的孢子计数程序,这通常需要几天的时间,但最近,该机构也开始采用更快的替代方法。

受制药业的启发,其中一种称为束琥珀细胞裂解物(LAL)测定。一种快速且高度敏感的程序,它检测可以去除的微生物细胞壁材料。第二种方法,称为腺苷三磷酸(ATP)测定检测ATP的存在,在所有活细胞中发现的基本能源。

这些方法是可以减少的潜在生物污染的良好指标。它们也可以在去污后使用,以确保存在更多的微生物。

消毒机器人探险家

太空探测器在发射到太阳系任何敏感区域之前,通常都要经过消毒。目前,美国宇航局擦拭表面用洗涤剂、溶剂、异丙醇以及消毒航天器使用干热微生物减少。将航天器在233华氏度(112摄氏度)的烘箱中清洁并烘烤30小时。已经发现,清洁将孢子的数量减少到每平方米300至0.03,证明航天器没有微生物污染。

为了进一步改善灭菌技术,科学家们正在研究耐寒细菌菌株的DNA和将其与被消毒的细菌的DNA进行比较。遗传差异可以产生更有效的灭菌工具的线索。

返回样品

在不太遥远的未来,我们可能会向火星送宇宙飞船,舀起一些火星污垢,并将其返回地球。防止落后污染,科学家提出了建议将返回容器放入较大的真空密封容器内,在返回任务期间切断与周围环境的连接,对样本进行隔离。

一旦样品土地,美国宇航局就提出了建立生物危机遏制设施,暂定称为火星样本返回接收设施(MSRRF),以接受,分析和策划外星土壤以防止尽可能多的污染。

一个更安全的选择可能是直接将更好的工具送到现场分析样本,而不是把它们带回家——我们的机器人探险家得到的越好,他们为我们做的工作就越多。

人类探索

当然,最终的目标是将人类送到火星及以后。与探针,流离失所者和返回的样品相比,预防人类污染更难。

人类是前向和后向污染的源泉。自从我们人宿主以来,几乎不可能将船员与机器人一样完全灭活万亿(大多数)共生微生物我们的微生物群中有一万种

此外,我们的微生物组不仅仅是留在我们的身体上。这些微生物在船员凳子中进入周围环境,并从皮肤上呼吸。与此同时,退货人员是向后污染的源泉,因为我们不知道他们在特派团的同时与火星环境互动。

对于这两个问题,现在最好的选择似乎是灭菌,遏制和隔离。

但灭菌冒着破坏新生命形式的潜在物理迹象的风险,而被检疫可能会越来越困难,因为我们加快探索。我们需要研究更好的方法将人类因素融入到行星保护的长期理想中。

随着越来越多的人类进入太空,我们需要更多的国家共同努力,拿出最好的解决方案。以科学为基础的规则和伦理指示的扩大体系将使所有国家都有可能安全地探索太阳系。

图像信用:NASA / JPL-CALTECH / MSSS

Morey博士是Liberty BioSecurity的首席医疗创新官,在那里他帮助推动跨多学科团队的创新,这些团队位于基因智能、国防生物技术、精确医学和增强人类性能的中心。此前,他曾担任IBM Watson health的副首席健康官,领导企业范围内的研究合作。

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巴拉特是圣彼得堡南佛罗里达大学心理学硕士研究生。他研究肌萎缩性脊髓侧索硬化症患者的脑机接口性能,一直在挑战极限,并倡导心理学的未来。他的兴趣包括探索空间和心理学的交集。

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