В чистых помещениях, используемых NASA, был обнаружен грибок, демонстрирующий исключительную устойчивость к неблагоприятным условиям. Проведенные исследования выявили его способность выдерживать разреженную марсианскую атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа, воздействие космического излучения и даже методы термической стерилизации, применяемые для подготовки космических аппаратов к полету. В случае, если подобные микроорганизмы непреднамеренно занесут на Марс и приспособятся к местным условиям, это может значительно затруднить поиск внеземной жизни и создать угрозу биологического загрязнения планеты.
Перед запуском в космос все космические аппараты подвергаются тщательной очистке. Специалисты NASA и других космических агентств стремятся снизить количество микроорганизмов на их поверхности, чтобы избежать случайного переноса земных форм жизни на другие планеты. При этом особое внимание уделяется бактериальным спорам, поскольку они обладают высокой устойчивостью к воздействию радиации, высушивания и высоких температур. Ярким примером является бактерия Bacillus pumilus, которая на протяжении многих лет служит образцом выносливости.
В реальности, помещения, предназначенные для сборки космических аппаратов, не являются абсолютно стерильными. В них периодически выявляют плесневые грибы, такие как Aspergillus и Penicillium. Споры этих грибов, известные как конидии, способны выдерживать суровые условия. Известно, что некоторые виды грибов обладают устойчивостью к радиации и способны сохранять жизнеспособность даже при воздействии внешней среды Международной космической станции. Однако, загрязнения, вызванные грибками, до настоящего времени исследовались в меньшей степени, чем бактериальные.
Учитывая потенциальные риски, ученые провели исследование, чтобы оценить опасность грибков для марсианских миссий. В рамках работы было проанализировано 29 микроорганизмов, включая 27 грибковых штаммов, полученных из помещений NASA, где проводилась сборка оборудования для миссии Mars 2020. На первом этапе исследователи воздействовали на образцы интенсивным ультрафиолетовым излучением, после чего 23 штамма выдержали такую процедуру.
Затем, исследователи обратили внимание на наиболее стабильные виды, в частности, на Aspergillus calidoustus, опубликованного в журнале Applied and Environmental Microbiology, в ходе исследования было установлено, что именно этот участник эксперимента продемонстрировал наиболее высокую степень выживаемости.
Затем исследователи предприняли попытку воссоздать условия, максимально приближенные к марсианским. Образцы помещали на алюминиевые пластины, имитирующие поверхности космических аппаратов, и располагали в специальной камере. Там воссоздавали атмосферу Марса: примерно 96 процентов углекислого газа, давление около шести миллибар (соответствующее давлению на поверхности планеты), а также интенсивное ультрафиолетовое излучение, аналогичное солнечному на экваторе. В некоторых случаях ученые добавляли имитацию марсианского грунта, чтобы определить, способна ли пыль защищать микроорганизмы.
Aspergillus calidoustus продемонстрировал устойчивость к облучению, выдержав до 1440 минут — что эквивалентно почти суткам непрерывного воздействия. Даже после этого периода времени часть спор сохранила жизнеспособность. Грибок также успешно перенес длительное воздействие нейтронного излучения, которое использовалось для имитации космической радиации в условиях полета к Марсу. После полугода такой нагрузки более 40 процентов спор остались жизнеспособными.
Особую обеспокоенность вызвали данные, полученные в ходе термической стерилизации. Сухой нагрев при температуре 110-126 градусов Цельсия нередко применяется для обеззараживания компонентов космических аппаратов. При температуре 125 °C грибок демонстрировал повышенную устойчивость, а полное уничтожение возможно только при 150 градусах Цельсия, что уже представляет потенциальную опасность для оборудования.
Для полного уничтожения грибка в условиях, имитирующих марсианские, потребовалось одновременное воздействие нескольких факторов: интенсивного ультрафиолетового излучения, атмосферы, аналогичной атмосфере Красной планеты, и понижения температуры до минус 60 °C, что соответствует средней температуре поверхности Марса. Ни один из этих факторов по отдельности не обеспечил достаточной эффективности.
Это указывает на то, что определенные виды грибов, произрастающие на Земле, способны пережить не только условия, имитирующие подготовку к запуску, но и сам процесс полета, и при этом сохраняться на поверхности Марса в течение продолжительного времени. Для научного сообщества это представляет собой значительную задачу: при обнаружении потенциальных признаков жизни с помощью будущих инструментов необходимо удостовериться, что это не земные организмы, попавшие на планету.
Авторы отмечают, что действующие нормы стерилизации чрезмерно сосредоточены на бактериях и не учитывают грибковые споры в достаточной степени. Они считают необходимым пересмотр систем контроля чистоты с включением более детального мониторинга грибов. Это актуально не только для космической отрасли: такие жизнеспособные микроорганизмы представляют интерес для пищевой промышленности, фармацевтики и медицины, где поддержание стерильности также имеет решающее значение.
Оказывается, наиболее устойчивым к условиям, возникающим на пути к Марсу, может быть не бактерия, а обычный плесневый грибок. Он уже давно обитает рядом с нами, включая даже самые стерильные помещения на Земле.