Межпланетное загрязнение — это биологическое загрязнение планетарного тела космическим зондом или космическим аппаратом , как преднамеренное, так и непреднамеренное.
Существует два типа межпланетного загрязнения:
Основное внимание уделяется микробной жизни и потенциально инвазивным видам . Также рассматривались небиологические формы загрязнения, включая загрязнение чувствительных отложений (таких как отложения лунного полярного льда), представляющих научный интерес. [1] В случае обратного загрязнения многоклеточная жизнь считается маловероятной, но не исключена. В случае прямого загрязнения загрязнение многоклеточной жизнью (например, лишайниками) вряд ли произойдет в роботизированных миссиях, но это становится предметом рассмотрения в пилотируемых миссиях на Марс . [2]
Текущие космические миссии регулируются Договором о космосе и руководящими принципами КОСПАР по планетарной защите . Прямое загрязнение предотвращается в первую очередь стерилизацией космического корабля. В случае миссий по возврату образцов целью миссии является возвращение внеземных образцов на Землю, а стерилизация образцов сделает их гораздо менее интересными. Таким образом, обратное загрязнение будет предотвращено в основном путем сдерживания и разрыва цепи контактов между планетой происхождения и Землей. Это также потребует карантинных процедур для материалов и для всех, кто вступает с ними в контакт.
Большая часть Солнечной системы кажется враждебной к жизни, какой мы ее знаем. Внеземная жизнь никогда не была обнаружена. Но если внеземная жизнь существует, она может быть уязвима для межпланетного заражения чужеродными микроорганизмами. Некоторые экстремофилы могут пережить космическое путешествие на другую планету, и чужеродная жизнь, возможно, может быть занесена космическим кораблем с Земли. Если это возможно, некоторые считают, что это вызывает научные и этические проблемы.
Места в Солнечной системе, где сегодня может существовать жизнь, включают океаны жидкой воды под ледяной поверхностью Европы , Энцелада и Титана (на его поверхности есть океаны жидкого этана / метана , но также может быть жидкая вода под поверхностью и ледяные вулканы ). [3] [4]
Существует множество последствий как прямого, так и обратного загрязнения. Если планета загрязняется земной жизнью, то может быть трудно сказать, возникли ли какие-либо обнаруженные формы жизни там или пришли с Земли. [5] Кроме того, органические химикаты, произведенные внедренной жизнью, запутают чувствительные поиски биосигнатур живой или древней местной жизни. То же самое относится и к другим более сложным биосигнатурам. Жизнь на других планетах может иметь общее происхождение с земной жизнью, поскольку в ранней Солнечной системе между планетами был большой обмен материалом, который также мог переносить жизнь. Если это так, то он также может быть основан на нуклеиновых кислотах ( РНК или ДНК ).
Большинство изолированных видов недостаточно изучены или охарактеризованы и не могут быть культивированы в лабораториях, и известны только по фрагментам ДНК, полученным с помощью мазков. [6] На загрязненной планете может быть трудно отличить ДНК внеземной жизни от ДНК жизни, принесенной на планету исследователями. Большинство видов микроорганизмов на Земле еще недостаточно изучены или их ДНК не секвенированы. Это особенно относится к некультивируемым археям , и поэтому их трудно изучать. Это может быть связано с тем, что они зависят от присутствия других микроорганизмов, медленно растут или зависят от других условий, которые еще не изучены. В типичных местах обитания 99% микроорганизмов не культивируются . [7] Введенная земная жизнь может загрязнить ресурсы, имеющие ценность для будущих человеческих миссий, такие как вода. [8]
Инвазивные виды могут вытеснить местную жизнь или поглотить ее, если на планете есть жизнь. [9] Однако опыт на Земле показывает, что виды, перемещенные с одного континента на другой, могут быть способны вытеснить местную жизнь, адаптированную к этому континенту. [9] Кроме того, эволюционные процессы на Земле могли развить биологические пути, отличные от внеземных организмов, и поэтому могут быть способны вытеснить ее. То же самое возможно и в обратном направлении для загрязнения, внесенного в биосферу Земли .
Помимо проблем, связанных с научными исследованиями, также предпринимаются попытки поднять этические и моральные вопросы, касающиеся преднамеренного или непреднамеренного межпланетного переноса жизни. [10] [11] [12] [13]
Энцелад и Европа представляют собой наилучшие доказательства существования современных местообитаний, в основном из-за возможности наличия на них жидкой воды и органических соединений.
Существует достаточно доказательств, позволяющих предположить, что Марс когда-то предлагал пригодные для жизни микробные условия. [14] [15] Поэтому вполне возможно, что микробная жизнь могла существовать на Марсе, хотя никаких доказательств этому не обнаружено. [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22]
Считается, что многие бактериальные споры ( эндоспоры ) с Земли были перенесены на марсианских космических кораблях. [23] [24] Некоторые из них могут быть защищены внутри марсоходов и посадочных модулей на неглубокой поверхности планеты. [25] [26] В этом смысле Марс, возможно, уже был загрязнен.
Некоторые лишайники из арктической вечной мерзлоты способны фотосинтезировать и расти при отсутствии жидкой воды, просто используя влажность из атмосферы. Они также очень устойчивы к ультрафиолетовому излучению , используя меланин и другие более специализированные химикаты для защиты своих клеток. [27] [28]
Хотя многочисленные исследования указывают на устойчивость к некоторым условиям Марса, они делают это по отдельности, и ни одно из них не рассматривало весь спектр условий поверхности Марса, включая температуру, давление, состав атмосферы, радиацию, влажность, окисляющийся реголит и другие, все одновременно и в сочетании. [29] Лабораторные моделирования показывают, что всякий раз, когда сочетаются несколько смертельных факторов, показатели выживаемости быстро падают. [30]
Другие исследования предположили, что жизнь может выживать, используя растворяющиеся соли . Они, подобно лишайникам, используют влажность атмосферы. Если смесь солей правильная, организмы могут получать жидкую воду в периоды высокой влажности воздуха, при этом соли захватывают достаточно, чтобы поддерживать жизнь.
Исследование, опубликованное в июле 2017 года, показывает, что при облучении смоделированным марсианским УФ-потоком перхлораты становятся еще более смертоносными для бактерий ( бактерицидный эффект). Даже спящие споры теряют жизнеспособность в течение нескольких минут. [31] Кроме того, два других соединения марсианской поверхности, оксиды железа и перекись водорода , действуют в синергии с облученными перхлоратами, вызывая 10,8-кратное увеличение гибели клеток по сравнению с клетками, подвергшимися УФ-излучению после 60 секунд воздействия. [31] [32] Также было обнаружено, что истертые силикаты (кварц и базальт) приводят к образованию токсичных активных форм кислорода . [33] Исследователи пришли к выводу, что «поверхность Марса смертельна для вегетативных клеток и делает большую часть поверхности и приповерхностных областей непригодными для жизни». [34] Это исследование показывает, что современная поверхность более непригодна для жизни, чем считалось ранее, [31] [35] и подтверждает идею о необходимости осмотра по крайней мере на несколько метров вглубь земли, чтобы убедиться, что уровень радиации будет относительно низким. [35] [36]
Космический аппарат Кассини напрямую взял образцы струй, вырывающихся из Энцелада . Измеренные данные показывают, что эти гейзеры состоят в основном из частиц, богатых солью, с составом, похожим на океан, который, как полагают, происходит из подповерхностного океана жидкой соленой воды, а не из ледяной поверхности луны. [37] Данные, полученные в результате пролета гейзеров, также указывают на присутствие органических химикатов в струях. Тепловое сканирование поверхности Энцелада также указывает на более высокие температуры вокруг трещин, где возникают гейзеры, с температурами, достигающими −93 °C (−135 °F), что на 115 °C (207 °F) теплее, чем окружающие поверхностные области. [38]
У Европы есть много косвенных доказательств существования подповерхностного океана. Модели того, как Европа подвергается воздействию приливного нагрева, требуют наличия подповерхностного слоя жидкой воды для точного воспроизведения линейного разлома поверхности. Действительно, наблюдения космического аппарата Галилео за тем, как магнитное поле Европы взаимодействует с полем Юпитера, подкрепляют аргументы в пользу жидкого, а не твердого слоя; электропроводящая жидкость глубоко внутри Европы могла бы объяснить эти результаты. [39] Наблюдения с космического телескопа Хаббл в декабре 2012 года, по-видимому, показывают ледяной шлейф, вырывающийся с поверхности Европы, [40] что значительно подкрепляет аргументы в пользу жидкого подповерхностного океана. Как и в случае с Энцеладом, паровые гейзеры позволили бы легко брать пробы жидкого слоя. [41] К сожалению, похоже, что существует мало доказательств того, что гейзеры являются частым явлением на Европе из-за отсутствия воды в пространстве около Европы. [42]
Прямое загрязнение предотвращается стерилизацией космических зондов, отправляемых в чувствительные области Солнечной системы. Миссии классифицируются в зависимости от того, представляют ли их пункты назначения интерес для поиска жизни и есть ли вероятность того, что земная жизнь сможет там размножаться.
NASA официально утвердило эти правила, выпустив 9 сентября 1963 года Руководство по управлению NMI-4-4-1, Политика NASA по дезактивации беспилотных космических аппаратов . [43] До NMI-4-4-1 одни и те же требования по стерилизации требовались для всех отправляемых космических аппаратов независимо от их цели. Трудности со стерилизацией зондов Ranger, отправляемых на Луну, являются основными причинами перехода NASA на принцип «цель за целью» при оценке вероятности прямого заражения.
Некоторые направления, такие как Меркурий, вообще не требуют мер предосторожности. Другие, такие как Луна, требуют документации, но не более того, в то время как такие направления, как Марс, требуют стерилизации отправляемых туда марсоходов.
Обратное заражение можно предотвратить с помощью сдерживания или карантина. Однако не было ни одного возврата образцов, который, как считалось, имел бы какой-либо риск обратного заражения со времен миссий Apollo . Правила Apollo были отменены, а новые правила еще не разработаны. См. предлагаемые меры предосторожности для возврата образцов.
Пилотируемые космические корабли вызывают особую озабоченность в отношении межпланетного заражения из-за невозможности стерилизовать человека до того же уровня, что и роботизированный космический корабль. Поэтому вероятность передачи заражения выше, чем для роботизированной миссии. [44] Люди обычно являются хозяевами ста триллионов микроорганизмов десяти тысяч видов в микробиоме человека, которые нельзя удалить, сохранив при этом жизнь человека. Сдерживание кажется единственным вариантом, но эффективное сдерживание на том же уровне, что и у роботизированного марсохода, по-видимому, труднодостижимо с помощью современных технологий. В частности, адекватное сдерживание в случае жесткой посадки является серьезной проблемой.
Люди-исследователи могут быть потенциальными переносчиками на Землю микроорганизмов, приобретенных на Марсе, если такие микроорганизмы существуют. [45] Еще одной проблемой является загрязнение водоснабжения земными микроорганизмами, выделяемыми людьми через стул, кожу и дыхание, что может оказать прямое влияние на долгосрочную колонизацию Марса людьми. [8]
Миссии «Аполлона-11» вызвали у общественности обеспокоенность по поводу возможности присутствия микробов на Луне [46], что породило страхи относительно чумы, которая может быть занесена на Землю по возвращении астронавтов. [47] НАСА получило тысячи писем от американцев, обеспокоенных возможностью заражения. [48]
Луна была предложена в качестве испытательного полигона для новых технологий защиты мест в Солнечной системе и астронавтов от прямого и обратного загрязнения. В настоящее время на Луне нет ограничений по загрязнению, поскольку она считается «не представляющей интереса» для пребиотической химии и происхождения жизни . Анализ загрязнения, оставленного астронавтами программы «Аполлон», также может дать полезную наземную истину для моделей планетарной защиты. [49] [50]
Одним из самых надежных способов снижения риска прямого и обратного загрязнения во время визитов к внеземным телам является использование только роботизированных космических аппаратов . [44] Люди на близкой орбите вокруг целевой планеты могли бы управлять оборудованием на поверхности в режиме реального времени с помощью телеприсутствия, таким образом получая многие преимущества наземной миссии, без связанных с ней повышенных рисков прямого и обратного загрязнения. [51] [52] [53]
Поскольку Луна в настоящее время в целом считается свободной от жизни, наиболее вероятным источником загрязнения будет Марс во время миссии по возвращению образцов с Марса или в результате пилотируемой миссии на Марс . Возможность появления новых человеческих патогенов или нарушения окружающей среды из-за обратного загрязнения считается крайне маловероятной, но пока не может быть исключена.
NASA и ESA активно разрабатывают программу Mars Sample Return Program для возвращения образцов, собранных марсоходом Perseverance, на Землю. В отчете Европейского космического фонда приводятся многочисленные преимущества возврата образцов с Марса. В частности, это позволит проводить обширные анализы на Земле без ограничений по размеру и весу для инструментов, отправляемых на Марс на марсоходах. Эти анализы также можно будет проводить без задержек связи для экспериментов, проводимых марсоходами. Это также позволит повторять эксперименты в нескольких лабораториях с разными инструментами для подтверждения ключевых результатов. [54]
Карл Саган был первым, кто опубликовал информацию о проблемах обратного загрязнения, которые могут возникнуть в результате возвращения образцов с Марса. В «Cosmic Connection» (1973) он писал:
Именно потому, что Марс представляет собой среду, представляющую огромный потенциальный биологический интерес, вполне возможно, что на Марсе существуют патогены, организмы, которые, если их перенести в земную среду, могут нанести огромный биологический ущерб. [55]
Позже в «Космосе» (1980) Карл Саган писал:
Возможно, марсианские образцы можно безопасно вернуть на Землю. Но я хотел бы быть полностью уверенным, прежде чем рассматривать миссию по возвращению образцов. [56]
Точки зрения NASA и ESA схожи. Результаты показали, что при современных технологиях марсианские образцы можно безопасно вернуть на Землю, если принять необходимые меры предосторожности. [57]
У НАСА уже был опыт с возвратом образцов, которые, как считалось, представляли низкий риск обратного загрязнения, когда образцы были возвращены в первый раз Аполлоном 11. В то время считалось, что вероятность жизни на Луне низкая, поэтому требования были не очень строгими. Однако принятые тогда меры предосторожности были неадекватны нынешним стандартам. Правила, которые использовались тогда, были отменены, и потребуются новые правила и подходы для возврата образцов. [58]
Миссия по возврату образцов будет разработана для того, чтобы разорвать цепь контакта между Марсом и внешней частью контейнера для образцов, например, путем герметизации возвращаемого контейнера внутри другого большего контейнера в вакууме космоса, прежде чем он вернется на Землю. [59] [60] Чтобы исключить риск отказа парашюта, капсула может падать на конечной скорости, а удар будет смягчен системой тепловой защиты капсулы. Контейнер для образцов будет спроектирован так, чтобы выдерживать силу удара. [60]
Для получения, анализа и курирования образцов внеземной почвы НАСА предложило построить объект по сдерживанию биологической опасности, предварительно известный как Mars Sample Return Receiving Facility (MSRRF). [61] Этот будущий объект должен иметь уровень биологической опасности 4 ( BSL-4 ). [61] В то время как существующие объекты BSL-4 в основном имеют дело с довольно известными организмами, объект BSL-4, ориентированный на внеземные образцы, должен предварительно тщательно спланировать системы, помня о том, что во время оценки и курирования образцов могут возникнуть непредвиденные проблемы, которые потребуют независимого мышления и решений. [62]
Системы объекта должны быть способны сдерживать неизвестные биологические опасности, поскольку размеры любых предполагаемых марсианских микроорганизмов неизвестны. Учитывая это, были предложены дополнительные требования. В идеале он должен фильтровать частицы размером 0,01 мкм или больше, а выброс частицы размером 0,05 мкм или больше недопустим ни при каких обстоятельствах. [59]
Причина этого чрезвычайно малого предела размера в 0,01 мкм заключается в рассмотрении агентов переноса генов (GTA), которые представляют собой вирусоподобные частицы, которые производятся некоторыми микроорганизмами, которые упаковывают случайные сегменты ДНК , способные к горизонтальному переносу генов . [59] Они случайным образом включают сегменты генома хозяина и могут передавать их другим эволюционно далеким хозяевам, и делают это, не убивая нового хозяина. Таким образом, многие археи и бактерии могут обмениваться ДНК друг с другом. Это повышает вероятность того, что марсианская жизнь, если она имеет общее происхождение с земной жизнью в далеком прошлом, могла обмениваться ДНК с земными микроорганизмами таким же образом. [59] В одном эксперименте, о котором сообщалось в 2010 году, исследователи оставили GTA (ДНК, придающая устойчивость к антибиотикам) и морские бактерии на ночь в естественных условиях и обнаружили, что на следующий день до 47% бактерий включили генетический материал из GTA. [63] [64] Другая причина ограничения в 0,05 мкм заключается в открытии ультрамикробактерий размером всего 0,2 мкм в поперечнике. [59]
Учреждение BSL-4 также должно быть чистой комнатой , чтобы сохранить научную ценность образцов. Проблема в том, что, хотя относительно легко просто удержать образцы после возвращения на Землю, исследователи также захотят удалить части образца и провести анализы. Во время всех этих процедур обработки образцы должны быть защищены от земного загрязнения. Чистая комната обычно поддерживается при более высоком давлении, чем внешняя среда, чтобы не допустить попадания загрязняющих веществ, в то время как лаборатория биологической опасности поддерживается при более низком давлении, чтобы не допустить попадания биологических опасностей. Это потребует разделения специализированных комнат, чтобы объединить их в одном здании. Предлагаемые решения включают в себя удержание с тройными стенами и обширную роботизированную обработку образцов. [65] [66] [67] [68]
Ожидается, что от проектирования до завершения строительства объекта потребуется от 7 до 10 лет, [69] [70] и еще два года рекомендуется дать персоналу, чтобы привыкнуть к объектам. [69] [59]
Роберт Зубрин из Марсианского общества утверждает, что риск обратного загрязнения незначителен. Он поддерживает это, используя аргумент, основанный на возможности переноса жизни с Земли на Марс на метеоритах. [71] [72]
Маргарет Рейс подробно изучила юридический процесс одобрения MSR. [58] Она обнаружила, что в соответствии с Законом о национальной политике в области охраны окружающей среды (NEPA) (который не существовал в эпоху Apollo), вероятно, потребуется официальное заявление о воздействии на окружающую среду и публичные слушания, в ходе которых все вопросы будут открыто озвучены. Этот процесс, вероятно, займет несколько лет.
Она обнаружила, что в ходе этого процесса на публичной арене будет разыгран весь спектр худших сценариев аварий, последствий и альтернатив проекта. Другие агентства, такие как Агентство по охране окружающей среды, Управление по охране труда и технике безопасности и т. д., также могут быть вовлечены в процесс принятия решений.
Законы о карантине также должны быть прояснены, поскольку правила программы «Аполлон» были отменены. В эпоху «Аполлона» НАСА откладывало объявление своих правил карантина до дня запуска «Аполлона», обходя требование о проведении публичных дебатов — то, что сегодня, вероятно, не было бы терпимо.
Также вероятно, что будет применяться президентская директива NSC-25, требующая проведения проверки предполагаемого масштабного воздействия на окружающую среду после других внутренних проверок и в ходе длительного процесса, который в конечном итоге приведет к одобрению запуска президентом.
Помимо этих внутренних юридических препятствий, в случае возврата образцов с Марса необходимо будет обсудить многочисленные международные правила и договоры, особенно касающиеся охраны окружающей среды и здоровья. Рейс пришел к выводу, что общественность по необходимости должна играть важную роль в разработке политики, регулирующей возврат образцов с Марса.
Несколько экзобиологов предположили, что на данном этапе возврат образцов с Марса не нужен, и что лучше сначала сосредоточиться на исследованиях in situ на поверхности. Хотя это не их главная мотивация, такой подход, конечно, также устраняет риски обратного загрязнения.
Некоторые из этих экзобиологов выступают за большее количество исследований in situ с последующим возвратом образцов в ближайшем будущем. Другие заходят так далеко, что выступают за изучение in situ вместо возврата образцов на текущем уровне понимания Марса. [73] [74] [75]
Их аргументация заключается в том, что жизнь на Марсе, вероятно, будет трудно найти. Любая современная жизнь, вероятно, будет скудной и будет встречаться только в нескольких нишевых местообитаниях. Прошлая жизнь, вероятно, будет деградировать под воздействием космической радиации в течение геологических периодов времени, если подвергнется воздействию в верхних нескольких метрах поверхности Марса. Кроме того, только определенные особые отложения солей или глин на Марсе будут иметь возможность сохранять органику в течение миллиардов лет. Поэтому, утверждают они, существует высокий риск того, что возврат образцов с Марса на нашей текущей стадии понимания вернет образцы, которые не будут более убедительными относительно происхождения жизни на Марсе или современной жизни, чем образцы марсианских метеоритов, которые у нас уже есть.
Другим соображением является сложность сохранения образца полностью свободным от загрязнения земной жизнью во время обратного пути и во время процедур обработки на Земле. Это может затруднить окончательное доказательство того, что любые обнаруженные биосигнатуры не являются результатом загрязнения образцов.
Вместо этого они предлагают отправлять более чувствительные приборы на марсоходы. Они могли бы исследовать множество различных пород и типов почвы, искать биосигнатуры на поверхности и таким образом исследовать широкий спектр материалов, которые не все можно было бы вернуть на Землю с помощью современных технологий по разумной цене.
Возвращение образцов на Землю можно будет рассмотреть на более позднем этапе, когда у нас будет достаточно полное представление об условиях на Марсе и, возможно, уже будет обнаружена там жизнь, как современная, так и прошлая, с помощью биосигнатур и других анализов in situ .
В ходе «Симпозиума по исследовательской телеробототехнике» в 2012 году эксперты по телеробототехнике из промышленности, НАСА и ученых встретились, чтобы обсудить телеробототехнику и ее применение в исследовании космоса. Среди прочих вопросов особое внимание было уделено миссиям на Марс и возврату образцов с Марса.
Они пришли к выводу, что телероботизированные подходы могут позволить проводить прямое изучение образцов на поверхности Марса посредством телеприсутствия с орбиты Марса, что позволит проводить быстрые исследования и использовать человеческое познание для извлечения выгоды из случайных открытий и обратной связи по полученным результатам. [84]
Они обнаружили, что телеприсутствие при исследовании Марса имеет много преимуществ. Астронавты имеют почти в реальном времени контроль над роботами и могут немедленно реагировать на открытия. Это также предотвращает загрязнение в обоих направлениях и имеет преимущества мобильности. [85]
Наконец, возвращение образца на орбиту имеет то преимущество, что оно позволяет провести анализ образца без задержки, чтобы обнаружить летучие вещества, которые могут быть потеряны во время путешествия домой. [84] [86]
Аналогичные методы можно будет использовать для непосредственного исследования других биологически чувствительных лун, таких как Европа , Титан или Энцелад , как только присутствие человека в их окрестностях станет возможным.
В августе 2019 года ученые сообщили, что капсула, содержащая тихоходок (устойчивых микробных животных) в криптобиотическом состоянии , могла некоторое время выживать на Луне после аварийной посадки в апреле 2019 года «Берешита» , неудачного израильского лунного модуля . [87] [88]
Никто пока не доказал, что на Марсе есть глубокие грунтовые воды, но это вполне вероятно, поскольку на поверхности определенно есть лед и атмосферный водяной пар, поэтому мы не хотели бы загрязнять их и делать непригодными для использования путем внедрения микроорганизмов.
Наконец, наши результаты указывают на то, что жидкая вода может образовываться на поверхности весной, когда снег откладывается на засоленных почвах [Martínez et al., 2012; Möhlmann, 2011]. Эти результаты имеют важное значение для понимания обитаемости Марса, поскольку жидкая вода необходима для жизни, какой мы ее знаем, а галофильные земные бактерии могут процветать в рассолах.
Существует общее мнение, что существующая на Марсе микробная жизнь, вероятно, существует (если вообще существует) в недрах и в низкой численности.
На поверхности Марса не может быть жизни, поскольку она залита радиацией и полностью заморожена. Однако жизнь под поверхностью будет защищена от этого. - Проф. Парнелл.
Наконец, есть и другие вредные источники излучения, достигающие Марса: ионизирующее и нейтронное излучение, вызванное галактическим космическим излучением и солнечными частицами. Из-за отсутствия магнитного поля и слабого экранирования марсианской атмосферы (верхняя воздушная масса Марса составляет 16 г см-2 вместо земных 1000 г см-2) дозы ионизирующего излучения на поверхности Марса достигают значений примерно в 100 раз выше, чем на Земле. Однако, поскольку большое разнообразие микробов переносит этот тип излучения в аналогичных или даже больших дозах, чем те, которые встречаются на Марсе, ионизирующее излучение нельзя считать ограничивающим фактором для микробной жизни на Марсе, и поэтому здесь мы ограничим наше исследование экранированием солнечного УФ-излучения и проникновением видимого излучения.
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )Всякий раз, когда объединяются несколько биоцидных факторов, показатели выживаемости резко падают
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )Для приемного пункта для возвращаемых образцов потребуется объединить технологии, используемые для строительства максимально изолированных лабораторий (например, лабораторий 4-го уровня биологической безопасности), с технологиями чистых помещений, которые потребуются для защиты образцов с Марса от загрязнения Землей.
Сотрудник NASA Planetary Protection Officer поручил разработать проект протокола испытаний, который представлял бы собой один "необходимый и достаточный" подход к оценке безопасности образцов, обеспечивая при этом чистоту образцов от земного загрязнения. Проект протокола испытаний для обнаружения возможных биологических опасностей в марсианских образцах, возвращаемых на Землю, был опубликован в октябре 2002 года [7]. В 2003 году три группы архитектурного проектирования независимо друг от друга изучили объем, подход, стоимость и технологию, необходимые для SRF, используя проект протокола испытаний для требований. Подходы варьировались от полностью роботизированной обработки образцов до более традиционных реализаций перчаточных боксов. Исследования показали, что требуемые принципы и методы в целом являются зрелыми. Лаборатории биологической безопасности, лунный центр NASA Lunar Sample Facility, фармацевтические лаборатории и чистые помещения для электронного производства выполняют большинство требуемых индивидуальных функций. Однако есть некоторые области, требующие раннего развития, такие как обеспечение сохранности образцов и биологической безопасности вместе, представляющие новые проблемы, которые были решены с помощью таких методов, как двухстенные контейнеры (и перчатки) с чистым инертным газом под положительным давлением между стенками. Это, а также некоторое дальнейшее развитие в области сверхчистой манипуляции образцами, безопасной и чистой транспортировки образцов и методов стерилизации образцов, запланировано в технологической программе.
Было подсчитано, что планирование, проектирование, выбор места, экологические обзоры, утверждения, строительство, ввод в эксплуатацию и предварительное тестирование предлагаемого безопасного помещения (SRF) будут происходить за 7–10 лет до начала фактических операций. Кроме того, 5–6 лет, вероятно, потребуются для уточнения и созревания технологий, связанных с SRF, для безопасного содержания и обработки образцов, чтобы избежать загрязнения, а также для дальнейшей разработки и уточнения протоколов испытаний на биологическую опасность. Многие возможности и технологии будут либо совершенно новыми, либо потребуются для решения необычных задач интеграции в общую (сквозную) программу возврата образцов с Марса.