Реферат скачан с сайта allreferat wow ua




Скачать 370.86 Kb.
НазваниеРеферат скачан с сайта allreferat wow ua
Дата публикации19.03.2014
Размер370.86 Kb.
ТипРеферат
uchebilka.ru > Астрономия > Реферат
Реферат скачан с сайта allreferat.wow.ua


Поиск и исследование внеземных форм жизни. Планетарный карантин, необходимый при этом

Научное общество учащихся при СЮТ Поиск и исследование внеземных форм жизни. Планетарный карантин, необходимый при этом. Работу выполнил Сердюков Андрей Борисович г. Норильск - 1995 год. Ввиду особой важности тематики работы для людей, автор со всейобъективностью считает своим долгом подойти к решению данной проблемы,полагаясь пока лишь на научные изыскания ученых, решающих эти проблемыпрактически. Содержание:1. Поиск и исследование внеземных форм жизни. Предмет и задачи. 41.1. Критерии существования и поиска живых систем. 51.1.1. О химической основе жизни. 51.1.2. Общие динамические свойства живых систем. 61.1.3. Роль света в поддержании жизни. 61.2. Методы обнаружения внеземной жизни. 81.3. АБЛ для экзобиологических исследований. 102. Основы планетарного карантина. 122.1. Методология планетарного карантина. 132.1.1. Изучение влияния факторов космического полета на выживаемость. 132.2. Нормы и рекомендации. 142.2.1. Оценка уровня микробной обсемененности. 142.2.1.1. Поверхностное загрязнение. 142.2.1.2. Внутреннее загрязнение. 142.2.2. Анализ источников загрязнения. 142.3. Методы контроля за обсемененностью. 152.3.1. Предупреждение загрязнения. 152.3.1.1. Биологические барьеры. 152.3.1.2. Профилактика загрязнения персоналом. 152.3.2 Методы обеззараживания. 152.3.2.1. Обработка дезинфицирующими средствами. 162.3.2.2. Стерильность поверхности. 162.3.2.3. Тепловая стерилизация. 162.3.2.4. Терморадиация. 162.3.2.5. Аутостерилизация. 162.4. Методы контроля. 173. Практический обзор поиска и исследований внеземных форм жизни. 183.1. Луна. 183.2. Венера. 183.3. Марс. 193.3.1. Температура. 193.3.2. Атмосфера. 203.3.3. Вода. 203.3.4. Ультрафиолетовое излучение. 203.4. Интересные наблюдения. 203.5. Метеориты. 223.6. Приборы для поиска. 233.7. Случай с “Викингами”. 233.8. Поиск внеземных цивилизаций. 254. Выводы. 26Список использованной литературы. 27Дополнительно о проблемах жизни 28 1. Поиск и исследование внеземных форм жизни. Предмет и задачи. Определение жизни на других планетах, кроме Земли, является важнойзадачей для ученых, занимающихся вопросами возникновения и эволюции жизни.Наличие или отсутствие ее на планете оказывает существенное влияние на ееатмосферу и другие физические условия. Исследования превращений в поверхностных слоях планет с учетомвозможных результатов деятельности человека позволит уточнить нашипредставления о роли биологических процессов в прошлом и настоящем Земли. С этой точки зрения результаты экзобиологических исследований могутбыть полезными и в решении современных задач в области биологии. Занос чужеродных форм жизни может также привести на Земле к самымнеожиданным и трудно предугадываем последствиям. Обнаружение жизни вне Земли, несомненно, имеет и большое значение дляразработки фундаментальных проблем происхождения и сущности жизни. Непосредственной целью предстоящих в ближайшем будущемэкзобиологических экспериментов с помощью автоматических биологическихлабораторий (АБЛ) является получение ответа на вопрос о наличии илиотсутствии жизни (или ее признаков) на планете. Обнаружение внеземных формжизни существенно усугубило бы наше понимание сущности жизненных процессови явления жизни в целом. Отсутствие жизни на других планетах Солнечнойсистемы, например, имело бы также большое значение, подчеркиваяспецифическую роль земных условий в процессах становления и эволюции живыхформ. Неясно, до какой степени внеземные формы могут быть сходными с нашимиземными организмами по биохимическим основам их жизненных процессов. При рассмотрении проблемы обнаружения внеземной жизни надо приниматьво внимание разные этапы эволюции органического вещества и организмов, скоторыми в принципе можно встретиться на других планетах. Например, вотношении Марса могут представиться различные возможности от обнаружениясложных органических соединений или продуктов абиогенного синтеза и досуществования развитых форм жизни. На Марсе к настоящему временизакончилась только химическая эволюция, которая привела к абиогенномуобразованию (как это было в сове время на Земле) аминокислот, сахаров,жирных кислот, углеводов, возможно, белков, но жизнь как таковая напланете, видимо, отсутствует. Эти вещества в той или иной степениотличаются от аналогичных соединений, встречающихся на Земле. Возможно, что на Марсе могут быть обнаружены: первичныепротобиологические открытые системы, отделенные мембранами от окружающейсреды (относительно простые примитивные формы жизни, аналогичные нашиммикроорганизмам); более сложные формы, подобные нашим простым растениям инасекомым; следы существовавшей ранее или существующей и ныне жизни;остатки высокоразвитой жизни (цивилизации) и, наконец, можно констатироватьполное отсутствие жизни на Марсе (более подробно проблема жизни на Марсерассматривается выше). В настоящей главе рассматриваются теоретические предпосылки, критериисуществования жизни, предполагаемые методы обнаружения живых систем надругих планетах. 1. Критерии существования и поиска живых систем. Наши представления о сущности жизни основаны на данных поисследованию жизненных явлений на Земле. В то же время решение проблемыпоиска жизни на других планетах предполагает достоверную идентификациюжизненных явлений в условиях, существенно отличных от земных.Следовательно, теоретические методы и существующие приборы для обнаруженияжизни должны основываться на системе научных критериев и признаков,присущих явлению жизни в целом. Можно считать, что ряд фундаментальных свойств живых систем земногопроисхождения действительно имеет ряд общих свойств, и поэтому этисвойства, несомненно, должны характеризовать и внеземные организмы. Сюдаможно отнести такие хорошо известные биологам и наиболее характерныепризнаки живого, как способность организмов реагировать на изменениевнешних условий, метаболизм, рост, развитие, размножение организмов,наследственность и изменчивость, процесс эволюции. Не будет сомнения в принадлежности к живым системам неизвестногообъекта при обнаружении у него перечисленных признаков. Но реакция навнешнее раздражение присуща и неживым системам, изменяющим свое физическоеи химическое состояние под влиянием внешних воздействий. Способность кросту свойственна кристаллам, а обмен энергией и веществом с внешней средойхарактерен для открытых химических систем. Поиски внеземной жизни должныпоэтому основываться на применении совокупности разных критериевсуществования и методов обнаружения живых форм. Такой подход долженповысить вероятность и достоверность обнаружения инопланетной жизни. 1. О химической основе жизни. Исследования последних лет показали возможность синтеза разнообразныхбиологически важных веществ из простых исходных соединений типа аммиака,метана, паров воды, входивших в состав первичной атмосферы Земли. В лабораторных условиях в качестве необходимой для такого синтезаэнергии используется ионизирующая радиация, электрические разряды,ультрафиолетовый свет. Таким путем были получены аминокислоты, органическиекислоты, сахара, нуклеотиды, нуклеозидфоссфаты, липиды, веществапорфириновой природы и целый ряд других. По-видимому, можно считатьустановленным, что большинство характерных для жизни молекул произошло наЗемле абиогенным путем и, что еще важнее, их синтез может происходить исейчас в условиях других планет без участия живых систем. Следовательно, само наличие сложных органических веществ на другихпланетах не может служить достаточным признаком наличия жизни. Примером вэтом отношении могут быть углеродистые хондриты метеоритного происхождения,в которых содержится до 5-7% органического вещества (более подробно охондритах ниже). Наиболее характерная черта химического состава живых систем земногопроисхождения заключается в том, что все они включают углерод. Этот элементобразует молекулярные цепочки, на основе которых построены все главныебиоорганические соединения, и прежде всего белки и нуклеиновые кислоты, абиологическим растворителем служит вода. Таким образом, единственнаяизвестная нам жизнь, ее основа углеродоорганическая белково - нуклеиновая -водная. В литературе обсуждается вопрос о возможности построения живыхсистем на другой органической основе, когда, например, вместо углерода вскелет органических молекул включается кремний, а роль воды какбиологического растворителя выполняет аммиак. Такого рода теоретическуювозможность практически было бы очень трудно учесть при выборе методовобнаружения и конструирования соответствующей аппаратуры, поскольку нашинаучные представления о жизни основаны только на изучении свойств земныхорганизмов. Роль и значение воды в жизнедеятельности организмов также широкообсуждается в связи с возможной заменой аммиаком или другими жидкостями,кипящими при низких температурах (сероводород, фтористый водород).Действительно, вода обладает рядом свойств, обеспечивающих ее роль вкачестве биологического растворителя. Сюда относятся амфотерный характерводы и ее способность к самодиссоциации на катион Н+ и анион ОН-, высокийдипольный момент и диэлектрическая постоянная, малая вязкость, высокиеудельная теплоемкость и скрытая теплота превращения, предохраняющиеорганизмы от быстрых изменений температуры. Кроме того, роль воды вбиологических системах включает факторы стабилизации макромолекул, которыеобеспечиваются общими структурными особенностями воды. В целом можно считать, что углеродоорганическая - водная химическаяоснова жизни является общим признаком живых систем. Характерным признаком структурной организации живых систем являетсяодновременное включение в их состав, помимо основных химических элементовС, Н, О, N, целого ряда других, и прежде всего серы и фосфора. Это свойствоможет рассматриваться в качестве необходимого признака существования живойматерии. Специфичность живой материи, не смотря на все это, нельзя сводитьлишь к особенностям физико - химического характера ее основных составныхэлементов - структурных единиц живого, имеющих абиогенное происхождение. 2. Общие динамические свойства живых систем. В качестве исходных представлений при интерпретации экзобиологическихэкспериментов необходимо принимать во внимание динамические свойства живыхсистем. Развитие и эволюция биологических систем шли в основном по путисовершенствование форм взаимодействия между элементами и способов регуляциисостояния системы в целом. Жизнь неразрывно связана с существованиеоткрытых систем, свойства которых во многом зависят от соотношенияскоростей процессов обмена энергией и массой с окружающей средой. Результаты исследования динамических свойств открытых систем методамиматематического моделирования позволили объяснить целый ряд их характерныхчерт, в частности установление в системе при сохранении постоянных внешнихусловий стационарного колебательного режима, который наблюдается на разныхуровнях биологической организации. Это свойство является важным признакомвысокой степени организации системы, что в свою очередь можно рассматриватькак необходимые условия жизни. 3. Роль света в поддержании жизни. Важным аспектом проблемы внеземной жизни является необходимостьвнешнего притока энергии для ее развития. Солнечный свет, главным образом вультрафиолетовой области спектра, играл существенную роль в процессахабиогенного синтеза необходимым притоком свободной энергии, но заключалосьтакже и в фотохимическом ускорении дальнейших превращений.Жизнедеятельность первичных живых систем также могла во многом определятьсяфотохимическими реакциями входящих в их состав соединений. Многиеорганизмы, не имеющие прямого отношения к современному фотосинтезу, тем неменее изменяют свою активность при освещении. Так, явление фотореактивацииклеток организмов видимым светом после поражающего действияультрафиолетовых лучей, очевидно, является в эволюционном отношении древнимпроцессом, возникшим в то время, когда первичные живые системы выработалимеханизмы защиты от деструктивного действия падавшего на Землюультрафиолетового света. Следует отметить, что свет мог и не являться единственным источникомэнергии на ранних этапах эволюции органических соединений. Эту роль моглавыполнять и химическая энергия, освобождаемая, например, в реакцияхконденсации в неорганический полифосфат или в реакциях окисления,впоследствии составивших энергетическую основу хемосинтеза. Однако в целомжизнь для своего возникновения и развития требует, очевидно, постоянноговнешнего притока свободной энергии, роль которого на Земле и выполняетсолнечный свет. Поэтому свет и играет важную роль на всех этапах эволюциижизни, начиная с абиотического синтеза первичных живых систем и кончаясовременным фотосинтезом, обеспечивающим образования органических веществна Земле. Очевидно, существование фотосинтеза в той или иной форме как процессаполезной утилизации энергии в биологических системах является важнымкритерием существования развитой жизни. Можно заключить, что независимо от конкретной химической структурыфотосинтетического аппарата общим свойством фотобиологических процессовутилизации световой энергии является наличие такой последовательностиреакций: поглощение света и возбуждение молекул пигментов - делокализацияэлектрона (дырки) - перенос электрона (дырки) по открытой цепи окислительно- восстановительных соединений - образование конечных продуктов сзапасанием в них энергии света. Существование такой фотосинтетической цепиявляется общим для большинства фотобиологических процессов и можетрассматриваться в качестве необходимого условия существования жизни. Можно выдвинуть общие принципы, которыми следует руководствоватьсяпри определении критериев существования и поиска внеземной жизни. 1. Основным свойством живой материи является ее существование в виде открытых самовоспроизводящихся систем, которые обладают структурами для сбора, хранения, передачи и использования информации. 2. Углеродосодержащие органические соединения и вода как растворитель составляют химическую основу жизни. 3. Необходимым условием жизни является утилизация энергии света, ибо прочие источники энергии обладают на несколько порядков меньшей мощностью. 4. В живых системах протекают сопряженные химические процессы, в которых происходит передача энергии. 5. В биологических системах могут преобладать асимметрические молекулы, осуществляющие оптическое вращение. 6. Различные организмы, существующие на планете, должны обладать рядом сходных основных черт. 2. Методы обнаружения внеземной жизни. Как уже говорилось, наиболее сильным доказательством присутствияжизни на планете будет, конечно, рост и развитие живых существ. Поэтому,когда сравниваются и оцениваются различные методы обнаружения жизни внеЗемли, преимущество отдается тем методам, которые позволяют сдостоверностью установить размножение клеток. А поскольку наиболеераспространенными в природе являются микроорганизмы, при поиске жизни внеЗемли прежде всего следует искать микроорганизмы. Микроорганизмы на другихпланетах могут находиться в грунте, почве или атмосфере, поэтомуразрабатываются различные способы взятия проб для анализов. В одном изтаких приборов - “Гулливере” - предложено остроумное приспособление длявзятие пробы для посева. По окружности прибора расположено три небольшихцилиндрических снаряда, к каждому снаряду прикреплена липкая силиконоваянить. Взрыв пиропатронов отбрасывает снаряды на несколько метров отприбора. Затем силиконовая нить наматывается и, погружаясь при этом впитательную среду, заражает ее частицами прилипшего к ней грунта. Размножение организмов в питательной среде может быть установлено спомощью различных автоматических устройств, одновременно регистрирующихнарастание мутности среды (нефелометрия), изменение реакции питательнойсреды (потенционометрия), нарастание давления в сосуде за счетвыделяющегося газа (манометрия). Очень изящный и точный способ основан на том, что в питательную средудобавляют органические вещества (углеводы, органические кислоты и другие),содержащие меченный углерод. Размножающиеся микроорганизмы будут разлагать эти вещества, аколичество выделившегося в виде углекислоты радиоактивного углеродаопределит миниатюрный счетчик, прикрепленный к прибору. Если питательнаясреды будет содержать различные вещества с меченным углеродом (например,глюкозу и белок), то по количеству выделившейся углекислоты можно составитьориентировочное представление о физиологии размножающихся микроорганизмов. Чем больше разнообразных методов будет использовано для выявленияобмена веществ у размножающихся микроорганизмов, тем больше шансов получитьдостоверные сведения, так как некоторые методы могут подвести, датьошибочные данные. Например, питательная среда может помутнеть и от попавшейв нее пыли (как, возможно, было с “Викингами” в 1976 г., см. выше). Когдаклетки микроорганизмов размножаются, интенсивность всех регистрируемых ипередаваемых на Землю показателей непрерывно нарастает. Динамика всех этихпроцессов хорошо известна, а она надежный критерий действительного роста иразмножения клеток. Наконец, на борту автоматической станции может быть дваконтейнера с питательной средой, и как только в них начинается нарастаниеизменений, в один из них автоматически будет добавлено сильнодействующееядовитое вещество, полностью прекращающее рост. Продолжающееся изменениепоказателей в другом контейнере будет надежным доказательством биогенногохарактера наблюдаемых процессов. Конструируемые приборы не должны быть чрезмерно чувствительными, таккак перспективы “открыть” жизнь там, где ее нет весьма неприятна. С другой стороны, прибор не должен дать отрицательный ответ, еслижизнь действительно существует на исследуемой планете. Именно поэтомунадежность и чувствительность предполагаемой аппаратуры усиленнообсуждается и уже претворяется в жизнь. Хотя размножение микроорганизмов и является единственным бесспорнымпризнаком жизни, это не значит, что не существует иных приемов, позволяющихполучить ценную информацию. Некоторые краски, соединяясь с органическимивеществами, дают комплексы, легко обнаруживаемые, так как они обладаютспособностью к адсобции волн строго определенной длины. Один изпредложенных методов основан на применении масс - спектрометра, которыйустанавливает обмен изотопа кислорода О18, происходящий под влияниемферментов микробов у таких соединений, как сульфаты, нитраты или фосфаты.Особенно хорошо и, главное, разнообразно применение люминесценции. С еепомощью не только констатируют энзиматическую активность, но при применениинекоторых люминофоров возможно свечение ДНК, содержащейся в клеткахбактерий. Следующий этап в исследованиях - применение портативного микроскопа,снабженного поисковым устройством, способным отыскивать в поле зренияотдельные клетки. Обсуждается также возможность использования электронного микроскопадля изучения структурных элементов микробной клетки, не видимых воптический микроскоп. Применение электронного микроскопа в сочетании спортативным может чрезвычайно расширить возможности морфологическихисследований, что, как мы знаем из современной биологии, особенно важно дляизучения внутренней молекулярной структуры составных элементов живого.Важной электронной особенностью является возможность сочетания ее стелевизионной техникой, поскольку они имеют общие элементы (источникэлектронов, электромагнитные фокусирующие линзы, видиконы). Специальные устройства будут передавать на Землю (в общем этотпринцип уже использовался на практике) видимые микроскопические картины.Здесь уместно отметить, что в задачи экзобиологии входит обнаружение нетолько существующей теперь жизни, но также палеобиологические исследования.АБЛ должна уметь обнаружить возможные следы бывшей жизни. В методическомотношении эта задача будет облегчена применением микроскопов с различнымувеличением. Самым сложным вопросом в методическом отношении будет возможностьсуществования форм жизни, более просто организованных, чем микроорганизмы.Действительно, эти находки, вероятно, представят гораздо больший интересдля решения проблемы возникновения жизни, чем обнаружение такихотносительно живых существ, как микроорганизмы. В методическом отношении экзобиология находится в более трудномположении (несмотря на небольшой опыт запусков АБЛ), чем другие дисциплины,изучающие планеты с других точек зрения. Эти дисциплины имеют возможностьизучать планеты на расстоянии с помощью различных физических методов иполучать очень ценную информацию о свойствах планет. До сих пор мало методов, позволяющих аналогичным образом получитьсведения о внеземной жизни. Для этого АБЛ должна находиться на поверхностипланеты. Мы приближаемся к такой возможности. И трудно будет переоценитьзначение тех данных, которые мы тогда получим. В заключение можно условно разделить все методы на три группы: 1. Дистанционные методы наблюдения определяют общую обстановку на планете с точки зрения наличия признаков жизни. Дистанционные методы связаны с использованием техники и приборов, расположенных как на Земле, так и на космических кораблях и искусственных спутниках планеты. 2. Аналогичные методы призваны произвести непосредственный физико - химический анализ свойств грунта и атмосферы на планете при посадке АБЛ. Применение аналитических методов должно дать ответ на вопрос о принципиальной возможности существование жизни. 3. Функциональные методы предназначаются для непосредственного обнаружения и изучения основных признаков живого в исследуемом образце. С их помощью предполагается ответить на вопрос о наличии роста и размножения, метаболизма, способности у усвоению питательных веществ и других характерных признаков жизни. 3. АБЛ для экзобиологических исследований. Хотя о пилотируемых полетах на другую планету в данное время вопросне стоит (где человек уже вплотную визуально смог бы провестиисследования), АБЛ вполне (хотя и не полностью) могут уже заменить человекасегодня: рассмотренные методы обнаружения жизни вполне осуществимы внастоящее время с технической точки зрения. Именно с их помощью можнорассчитывать не только на обнаружение инопланетных живых форм, но и наполучение их определенных характеристик. Однако очевидно, что в отдельности ни одни из предложенных методовобнаружения не дает данных, допускающих однозначную интерпретацию с точкизрения наличия жизни. Это отличается от методических экспериментов, предназначенных дляизмерения тех или иных физических параметров других небесных тел илимежпланетного пространства. Многое показывает, что единственным подходом в проведенииэкзобиологических исследований является создание АБЛ, в которой отдельныеметоды по обнаружению жизни могли бы конструктивно объединены, а ихприменение регламентировано единой программой функционирования АБЛ. В настоящее время технически неосуществимо создание таких АБЛ, вкоторых были бы представлены все известные методы обнаружения. Поэтому взависимости от конкретных целей, сроков запуска и времени жизни космическихстанций на поверхности планеты конструкции АБЛ имеют различный приборныйсостав (рис. 1) Пока еще биологические лаборатории предназначены для ответа наосновной вопрос о самом существовании жизни, и поэтому все предлагаемыепроекты АБЛ имеют целый ряд общих черт. В конструктивном отношении АБЛдолжна иметь собственное заборное устройство или обеспечиваться образцамиза счет заборного устройства, общего для всей космической станции, частьюкоторой является АБЛ. После забора образца он поступает в дозаторраспределитель, а затем в инкубационное отделение, где при определеннойтемпературе и освещении происходит выращивание микрофлоры и обогащениематериала образца. Эти процессы можно вести в различных режимах, начиная отполного сохранения первоначальных планетных условий и кончая созданиемтемпературы, давления и влажности, близких к земным В связи с этим в конструкции АБЛ предусматривается существованиесистем, наполняющих емкости под определенным давлением, систему вакуумныхклапанов для отделения АБЛ от наружной атмосферы после забора пробы. Необходимым элементом является и устройство для поддержанияопределенной температуры как в блоке выращивания микроорганизмов, так инепосредственно в измерительной ячейке, где производится снятие оптическихпараметров образца. Через определенный промежутки времени, по мере развития микрофлоры,материал образца в твердом и растворенном виде анализируется с помощьюфункциональных, а также некоторых аналитических методов. При этомпредполагается, что информация о наличии на планете общих предпосылок длясуществования жизни (температура, состав атмосферы, присутствиеорганических веществ) должна быть получена с помощью дистанционных ианалитических методов. Трудно переоценить тот вклад, который будет сделан в случаеобнаружения инопланетных форм жизни. Однако отсутствие жизни на планетахСолнечной системы не исключает развития экзобиологии как науки, как неявляется препятствием на пути дальнейшего совершенствования методовавтоматического обнаружения и снятия характеристик живых систем. Результатыэтой области, являющейся частью биологического приборостроения, несомненно,найдут широкое применение как в современной биологической науке, так и вдругих областях человеческой деятельности, не говоря уже о задачах освоениякосмического пространства и необходимости в связи с этим автоматическогоконтроля за состоянием живых систем в этих условиях. 2. Основы планетарного карантина. Еще с древних времен человечество привлекала перспектива открытия иизучения внеземных форм жизни. Теперь, когда исследование космическогопространства стало обыденностью, обнаружение инопланетной жизни илиустановление ее предшественников является одной из важных целейнациональных программ исследований планет многих стран. Однако успешному исследованию космического пространства угрожаетвозможность заноса человеком при полете от одной планеты к другойинопланетных форм жизни, что может привести к самым неожиданнымпоследствиям. Занесение и размножение земных форм жизни может уничтожитьраз и навсегда благоприятную возможность изучить планеты в присущих имусловиях. Планетарный карантин осуществляется для сохранения этойвозможности. В настоящее время осуществление планетарного карантина необходимо потрем причинам: 1. Земная микрофлора, занесенная на планету автоматическими аппаратами или пилотируемыми космическими кораблями, может размножатся и распространяться на ней, что станет препятствием для дальнейших исследований и замаскирует или совсем разрушит жизнь, характерную для данной планеты. Природные условия при этом могут так изменяться, что эта планета уже не будет представлять значительного научного интереса для последующих поколений. 2. Автоматический космический аппарат, предназначенный для определения признаков жизни на планете, не должен быть загрязнен земной микрофлорой; в противном случае приборы будут обнаруживать в первую очередь земную микрофлору, а не внеземную. 3. Земля может быть загрязнена опасными для нее организмами или веществами, занесенными с другой планеты или из космического пространства. Хотя упомянутые причины, обуславливающие необходимость осуществлениякарантина, в основном связаны с микроорганизмами как наиболее простымисточником заражения в силу того, что они обладают способностью выдерживатьвоздействие экстремальных факторов окружающей среды и быстро размножаться,интересы науки в области внеземной жизни не ограничиваются только этимиживыми формами. Например, обнаружение органических молекул, которые могутбыть предшественниками жизни или ее остатками, представляло бы огромнуюнаучную значимость. Одним из наиболее ярких примеров успешного проведения планетарногокарантина было проведение карантина при пилотируемых полетах на Луну.Лунная приемная лаборатория обеспечила карантин возвратившихся космонавтови проб лунного грунта. По мере накопления информации об условиях на Марсеопределяется целесообразность изоляции и обеззараживания кораблей, которыебудут совершать полеты на эту планету. Поэтому при составлении программытаких полетов надо исходить из необходимости предупреждения загрязненияЗемли внеземными формами жизни. Методы такого карантина существенноотличаются от метод предупреждения загрязнения других планет земнымиорганизмами. Один из возможных приемов предотвращения заражения для непилотируемыхкораблей включает предварительное исследование возвращаемых образцов наоколоземной орбите. Карантин снимается, и образцы доставляются на Землютолько в случае, если тесты на биологическую активность окажутсяотрицательными. Другой возможный прием заключается в инкапсуляции возвращаемыхобразцов до приземления, карантин должен соблюдаться в течение всегопериода исследования образцов на Земле. В настоящее время существуют и действуют ряд национальных имеждународных программ по проблеме планетарного карантина (их описание невходит в цель данной работы). Специально для этого был образован в октябре1958 г. Комитет космических исследований (КОСПАР). Он взял на себяответственность за изучение проблемы загрязнения и принял ряд резолюций,определяющих цели планетарного карантина для государств, осуществляющихзапуски космических кораблей. В резолюции КОСПАР от 1964 г. был впервыеопределен допустимый предел загрязнения космических аппаратов (10-3 - одинмикроорганизм на тысячу полетов). 1. Методология планетарного карантина. Основные требования, предъявляемые планетарным карантином (ПК) ккосмическим полетам, заключается в максимальном снижении вероятностизагрязнения планеты и научных приборов, находящихся на борту космическогокорабля. Эти требования надо учитывать при изготовлении космическихкораблей и аппаратуры, а также при выборе траектории полета. Так каккосмический корабль и его аппаратура должны быть абсолютно надежны, чтобыобеспечить успешное осуществление полетов, большое внимание следует уделятьвыбору карантинных средств, применение которых не отразится на успехеполета. 1. Изучение влияния факторов космического полета на выживаемость. В экспериментах, имитирующих условия космоса, показано, чтокосмическая среда менее губительна для микроорганизмов, чем для других,более сложных форм жизни. Учеными России и США проводятся эксперименты с различными видамимикроорганизмов в условиях, имитирующих физические параметры Марса, Венерыи Луны. При параметрах среды, близких к марсианским (перепад температуры от-60 до +26оС, атмосферное давление 7 мм. рт. ст., газовый состав 80 %углекислого газа и 20 % азота) некоторые пустынные микроорганизмы сохранялиспособность к росту при относительной влажности, равной 3.8 %. Очевидно,для этих земных форм жизни достаточно осень незначительное количествовлаги. В одних экспериментах по имитации условий космического пространства(проводимых в СССР) обнаружено, что некоторые микроорганизмы и энзимыустойчивы к действию вакуума порядка 10-10 мм. рт. ст. Другие исследованиявыявили способность микроорганизмов сохраняться в условиях вакуума. Ионизирующая космическая радиация, за исключением излучений солнечныхвспышек и радиационных поясов земли, не может рассматриваться какинактивирующий фактор; неясно, может ли эта радиация уничтожить живыеформы, расположенные на поверхности космического аппарата. Известно,например, что обитающие в воде атомных реакторов организмы адаптируются крадиации в 1 млн. р. Наиболее губительным фактором космического пространства являютсяультрафиолетовые лучи. В таблице указаны дозы, необходимые для 80 - 100 % -й инактивации незащищенных микроорганизмов (приведенные данные взяты изэкспериментов, проводившихся в СНГ, России и США). Однако, благодарявысокой степени отражения, поток ультрафиолетовой радиации легкоэкранируется пылью или другим непрозрачным материалом (например, верхнийслой микроорганизмов может защитить нижележащие клетки. Не так давно проведен анализ выживаемости микроорганизмов при входе ватмосферу Юпитера. Предполагается сильный нагрев поверхности капсулы ивероятное ее сгорание, вызванное высокой плотностью атмосферы и траекториейполета аппарата, которая обуславливает высокие скорости при входе ватмосферу. Закончены исследования, дающие точную оценку вероятностивыживания на поверхности планеты микроорганизмов, сохранившимся напосадочной капсуле или внутри ее. 2. Нормы и рекомендации. 3. Оценка уровня микробной обсемененности. Определение числа микроорганизмов может быть осуществлено либо путемпрямых исследований (например, при поверхности загрязнении), либо путемрасчета в случаях невозможности непосредственного взятия пробы безразрушения космического аппарата. 1. Поверхностное загрязнение. Точность подсчета числа микроорганизмов на поверхности космическогоаппарата зависит оп ряда факторов. Поверхность космического аппаратасоставлена их самых разнообразных материалов, некоторые из которых являютсяингибиторами роста микроорганизмов. Обследование металлической поверхностисводится к взятию с нее микробиологической пробы с последующим посевом напитательную среду. 2. Внутреннее загрязнение. Микроорганизмы, расположенные между двумя поверхностями илиинкапсулированные внутри какого - либо материала, обычно недоступны дляпрямого исследования; уровень загрязнения в этих случаях может бытьопределен только косвенным путем. Исследование проводится во время сборкиаппарата, когда соприкасающиеся в будущем поверхности открыты и доступныдля исследования. 2. Анализ источников загрязнения. Анализ возможных источников загрязнения применительно к конкретнымполетам проводится для обоснования необходимости контроля за предполагаемымзагрязнением планеты и выбора надлежащих средств. Для определения вероятности загрязнения планеты необходимо: 1. Идентифицировать все возможные источники загрязнения, связанные с данным полетом. 2. Определить уровень обсемененности каждого такого источника. 3. Определить уровень обсемененности космического аппарата во время запуска. 4. Определить уровень обсемененности частей аппаратуры, которые достигнут поверхности планеты. 5. Выяснить, какая часть микроорганизмов выживет при действий факторов космического пространства во время полета и достигнет планеты. 3. Методы контроля за обсемененностью. Выполнение задач карантинных мероприятий возможно при осуществлениимер, принятых для контроля за уровнем загрязнения космического аппарата ипри обеспечении его надежности, позволяющей свести к минимуму вероятностьслучайного загрязнения. На основе анализа источников загрязненияразрабатываются методы контроля за загрязнением, включающие определениеуровня микробиологической обсемененности в течение основных этапов сборки.Эти данные могут быть положены в основу мероприятий по контролю для каждогоэтапа сборки. 1. Предупреждение загрязнения. Предупреждение загрязнения включает изучение потенциальных источниковзагрязнения космических аппаратов и использование барьеров для их защиты. 1. Биологические барьеры. Цель биологического барьера - сохранить количество микроорганизмоввнутри замкнутого объема на возможно более низком уровне. Это может бытьдостигнуто использованием воздушного потока в биологически чистом помещенииили с помощью жесткого микробиологического фильтра. Использование чистыхпомещений уменьшает или исключает микробную загрязненность открытыхповерхностей и оборудование, что увеличивает вероятность успешногопроведения обеззараживания. 2. Профилактика загрязнения персоналом. Основным источником микроорганизмов при сборке космического аппаратаявляется персонал, связанный с процессом производства. Известно, чтоповерхность кожи человека - благодатная почва для выживания и ростамикроорганизмов. В настоящее время неизвестен ни один метод стерилизации кожи. Так какбактерии постоянно удаляются с кожи, механический барьер, такой, например,как резиновые перчатки, в сочетании с бактерицидными мылами, очевидно,является лучшим методом ограничения или предохранения переносамикроорганизмов с кожи на оборудование космического аппарата. 2 Методы обеззараживания. В настоящее время разработано много методов снижения уровнямикробного загрязнения космического аппарата и его элементов. Хотя они и неидеальны, некоторые из них используются с успехом в настоящее время, другиеявляются перспективными в будущем. Эксперименты показывают, что болеевысокая степень стерильности может быть достигнута при использовании этихприемов для гладких поверхностей. При шероховатых поверхностях выживаемостьмикроорганизмов остается значительной. 1. Обработка дезинфицирующими средствами. Дезинфицирующая обработка заключается в промывке доступныхповерхностей компонентов космического аппарата такими дезинфицирующимивеществами как этиловый спирт, изопропиловый спирт, формальдегид с метаноми перекись водорода. 2. Стерильность поверхности. Поверхность стерилизуется химическими средствами (окись этилена,бромистый метил, формальдегид) и с помощью радиации без прямого контакта споверхностью (лазерные лучи, ультрафиолетовая ионизирующая радиация иплазма). 3. Тепловая стерилизация. Так как земные микроорганизмы чувствительны к высоким температурам,то автоклавирование - обычный процесс, широко применяемый в промышленностии в процессе приготовления пищи. При этом в качестве активного началаиспользуется пар или сухой горячий воздух. Тепловая инактивациямикроорганизмов происходит как более сложный процесс в сравнении с нижеприведенной логарифмической моделью (надо учитывать еще водный режим,сложность микробной популяции и ее равновесные свойства). Простаялогарифмическая модель, используемая для определения параметров системы,выражает процесс разрушения микроорганизмов как функцию времени итемпературы: где - начальная микробная популяция, - время,необходимое для уменьшения популяции на 90 % при температуре Т итемпературном коэффициенте , - средняя величина популяции в течение временинагревания. Другими факторами, определяющими эффективность процесса тепловойстерилизации, являются термодинамические характеристики космическогоаппарата, температура окружающей среды, число подлежащих стерилизациимикроорганизмов и характер распределения микроорганизмов по поверхностиаппарата. 4. Терморадиация. Сочетание тепловой стерилизации и радиации во время сборкикосмического аппарата имеет преимущества, поскольку компоненты аппаратаподвергаются воздействию меньших температур, чем только при одной тепловойстерилизации, и меньшей радиации, чем во время одного только облучения. 5. Аутостерилизация. Самостерилизующийся материал содержит ингредиенты, токсичные длябактерий. При стерилизации космического аппарата очень часто возникаюттрудности, связанные с тем, что определенные материалы не могут выдержатьобеспечивающие необходимую стерильность дозы радиации или температуры. Всвязи с этим самостерилизующиеся материалы значительно интересны для целейкосмических полетов, что следует иметь ввиду при выборе материалов длякосмических полетов. 4. Методы контроля. Успех мероприятий по борьбе с загрязнением определяется количествоммикроорганизмов, особенно бактериальных спор, оставшихся внутри и наповерхности космического аппарата. Хотя этот критерий применяется и вдругих областях, стерилизация космических аппаратов представляет проблемууникального плана. На космическом аппарате нельзя взять большое количествопроб на стерильность, так как увеличение числа проб может привести кзагрязнению и нарушению конструкции. Методы выявления аэробных и анаэробныхмикроорганизмов и спор приведены на рис. Большинство методов выявления спор включает нагревание микробнойсуспензии до высева на среды. Эта процедура называется тепловой обработкой. Методика определения анаэробных микроорганизмов такая же, как и длявыявления аэробных, за исключением того, что культуры инкубируются в первомслучае в строго анаэробных условиях. Однако исследования показали, чтострогие анаэробы на космическом аппарате встречаются в очень небольшихколичествах (следовательно, используются редко). В соответствии полетного проекта требованиям ПК дает возможностькаждому государству, осуществляющему космические полеты, заверитьсоответствующие организации, что биологический карантин соблюдается и что врезультате этих полетов планеты будут сохранены как биологическиезаповедники для дальнейших научных исследований. Только при соблюдениисамых строгих мер, какими сложными они не были, планеты будут оставатьсянетронутыми в ожидании будущих исследований. До того времени, когда человеквысадится на эти планеты и сможет использовать в своих нуждах. Но это будетпри условиях, когда человечество сможет продолжать изучение космическогопространства с уверенностью, что не существует угрозы необратимогозагрязнения планет, то есть до времени, пока результаты исследованийкосмического пространства не подтвердят возможности снятия карантина. 3. Практический обзор поиска и исследований внеземных форм жизни. В предыдущих главах рассмотрены теоретические аспекты проблемы поискаи исследований внеземных форм жизни, теперь рассмотрим практическое решениеэтого вопроса. Хотя с момента полета первого человека в космос не прошло и35 лет, но у ученых появилось столько новой информации о телах Солнечнойсистемы, сколько ее не было за века исследований до этого, причем во многораз больше. Поток такой информации связан с наличием у современной наукитаких помощников, как АБЛ (о них говорилось выше). Именно они своей работойна данный момент смогли заменить человека при исследовании планет Солнечнойсистемы, где могла бы быть жизнь. Нельзя забывать того, что если существующая где - то живая материяимеет иную качественную и структурную химическую организацию и,следовательно, в процессах питания, дыхания и выделения участвуютсовершенно другие вещества, положительный ответ автоматических аппаратов,работающих по программе земных критериев, вообще не может быть получен. Для решения задач обнаружения жизни вне Земли нужна правильнаяпостановка вопросов (с учетом выше сказанного), которые можно разбить натри большие группы: 1. Обнаружение на планетах химических соединений, подобных аминокислотам и белкам, которые обычно связываются с жизнью на Земле. 2. Обнаружение признаков обмена веществ - поглощаются ли питательные вещества земного типа внеземными формами. 3. Обнаружение форм жизни, подобных земным животным, отпечатков жизненных форм в виде ископаемых или признаков цивилизации. Хотя жизнь теоретически возможна на любой из планет, на их спутникахи на астероидах, наши возможности пока ограничены (в посылке аппаратуры)Луной, Марсом и Венерой. 1. Луна. Большинство ученых считают Луну абсолютно “мертвой” (отсутствиеатмосферы, различные излучения, не встречающие препятствия на пути кповерхности, большие перепады температуры и т. д.). Однако некоторые формымогут жить в тени кратеров, особенно если, как показывают последниенаблюдения и исследования, там все еще протекает вулканическая деятельностьс выделением тепла, газов и водяных паров. Вполне возможно, что, если жизнина Луне нет, то она может быть уже заражена, при несоблюдении ПК (хотя естьданные, показывающие обратное), земной жизнью после прилунения на нейкосмических аппаратов и кораблей и, возможно, метеоритами, если они могутявиться переносчиками жизни. 2. Венера. Венера также, по - видимому, безжизненна, но по другим причинам.Согласно измерениям температуры на поверхности Венеры слишком высоки дляжизни земного типа, а ее атмосфера также негостеприимна. Ученымиобсуждалось немало идей на эту тему. Авторы работ по данной теме касалисьвозможности существования биологически активных форм как на поверхности,так и в облаках. В отношении поверхности можно утверждать, что большинствоорганических молекул, входящих в состав биологических структур, испаряютсяпри температурах, намного меньших 5000С, в протеины изменяют своиестественные свойства. К тому же на поверхности нет жидкой воды. Поэтомуземные формы жизни, по - видимому, можно исключить. Довольно искусственнымипредставляются другие возможности, включающие своего рода “биологическиехолодильники” или структуры на основе кремнийорганических соединений (какуже упоминалось выше). Значительно более благоприятным представляются условия в облаках,соответствующие земным на уровне около 50 - 55 км. над Землей, заисключением преобладающего содержания СО2 и практического отсутствия О2 и 2. Тем не менее о облаках имеются условия для образования фотоаутотоф.Однако в условиях атмосферы существенная трудность связана с удержаниемтаких организмов вблизи уровня с благоприятными условиями, так чтобы они неувлекались в нижележащую горячую атмосферу. Чтобы обойти эту трудность,Моровиц и Салан выдвинули предположение в венерианских организмах в формеизопикнических баллонов (фотосинтетических), заполняемых фотосинтетическимводородом. Это все пока только гипотезы, едва ли они могут рассматриваться как сточки зрения возникновения жизни в облаках, так и своего рода “остатков”биологических форм, некогда существовавших на планете. Конечно, это неисключает того, что в определенный период своей истории Венера обладалазначительно более благоприятными условиями, пригодными для проявлениябиологической активности. Спецификой эволюции, особенностями теплообмена, природой облаков,характером поверхности далеко не исчерпываются проблемы Венеры,продолжающей, несмотря на огромные успехи, достигнутые за последние годы, вее изучении, по праву сохранять за собой название планеты загадок. Раскрытие этих загадок, несомненно, обогатит как планетологию, так идругие науки новыми фундаментальными открытиями. Мощность газовой оболочки,своеобразный тепловой режим, необычность собственного вращения и другиеособенности резко выделяют Венеру из семьи планет Солнечной системы. Чтопородило такие необычные условия? Является ли атмосфера Венеры “первичной”,свойственной молодой планете, или такие условия возникли позже, врезультате необратимых геохимических процессов, обусловленных близостьюВенеры к Солнцу, - эти вопросы заслуживают самого пристального внимания итребуют дальнейших всесторонних исследований, вплоть до пилотируемогополета к столь интересной планете (рис. ) 3. Марс. Самая исследуемая сейчас планеты, на которой ведутся поиски, - Марс,но не все ученые соглашаются с тем, что на ней могут существовать какие -то формы жизни, некоторые считают Марс необитаемым. С учетом этогоостановимся на этой планете подробней. Аргументы против жизни на Марсеубедительны и хорошо известны, приведем некоторые. 1. Температура. Средняя температура почти -550С (на Земле + 150С). температура всейпланеты может упасть до рассвета до -800С. В середине марсианского летаблиз экватора температура составила +300С, но, возможно, в некоторыхобластях поверхность никогда не нагревается до 00С. 2. Атмосфера. Как показали полеты “Маринеров”, общее давление лежит в области 3 - 7мб (на Земле 1000 мб). При этом давлении вода будет быстро испаряться принизких температурах. Атмосфера содержит небольшое количество азота иаргона, но главная масса - углекислота, что должно благоприятствоватьфотосинтезу; но еще меньше в марсианской атмосфере кислорода. Правда,многие растения могут жить и без него, но для большинства земных оннеобходим. 3. Вода. Наблюдая полярные шапки, астрономы сделали вывод, что они состоят изводы. Считалось, что они могут состоять из твердой углекислоты (сухогольда). В атмосфере не раз наблюдались облака различных типов, по -видимому, состоящих из ледяных кристаллов (вообще образование облаков наМарсе - редкость. Спектроскопически недавно была обнаружена вода, новлажность там должна быть очень низкой. Это может указывать на смачиваниепочвы влагой атмосферы, хотя такое явление бывает очень редко. Не виднодвижения жидкой воды по планете, хотя перемещение воды от полюса к полюсудействительно происходит (по мере таяния южной полярной шапки севернаянарастает). 4. Ультрафиолетовое излучение. Практически все ультрафиолетовое излучение Солнца проникает сквозьразреженную атмосферу до поверхности планеты, что пагубно влияет на всеживое (на земное, по крайней мере). Уровень космического излучения выше,чем на Земле, но по большинству расчетов он не опасен для жизни. Тем не менее климат Марса, атмосфера отдаленно аналогичны земным. Этапланета свободна от заражения веществами земного происхождения. Поэтомуобнаружение жизни на ней наиболее вероятно. 4. Интересные наблюдения. Не смотря на все эти доводы, ряд наблюдений говорит в пользу жизни наМарсе столь убедительно, что нельзя не упомянуть о них. Приведем некоторыеиз них. Участки марсианской поверхности, которые ученые называют морями,обнаруживают все признаки жизни: во время марсианской зимы они тускнеют илипочти исчезают, а с наступлением весны полярные шапки начинают отступать, итогда “моря” немедленно начинают темнеть; это потемнение продвигается кэкватору, тогда как полярная шапка отступает к полюсу. Трудно придуматьэтому явлению другое объяснение, кроме того, что потемнение вызываетсявлагой, возникшей при таянии полярной шапки. Постепенное продвижение потемнения от края полярной шапки к экваторусовершается с постоянной скоростью, одинаковой из года в год. В среднемфронт потемнения движется к экватору со скоростью 35 км / сутки. Само посебе это невероятно, поскольку скорость ветра на поверхности Марса(движение желтых пылевых облаков) достигает 48 - 200 км / час и для неготипична форма гигантских циклонов. Все это выглядит аномалией, еслисчитать, что потемнение почвы обусловлено переносом влаги из полярных шапокатмосферными течениями. Во всяком случае, физические теории, выдвигавшиесядо сих пор для объяснения этого явления, были отвергнуты. Иногда марсианские “моря” покрываются слоем желтой пыли, но черезнесколько дней появляются снова. Если они состоят из марсианскихорганизмов, эти организмы должны или прорасти сквозь пыль, или“стряхнуть” ее с себя. Поразительна “ плотность” марсианских “морей”сравнительно с окружающими их так называемыми “пустынями”. Если “моря” такхорошо фотографируются сквозь красный фильтр, то, значит, они состоят изорганизмов, покрывающих почву сплошным слоем (аналогично наблюдение нашихпустынь с самолета с высоты, такой, чтобы отдельных растений нельзя былоразличить). В марсианских “морях” и “пустынях” иногда быстрые, происходящие напротяжении нескольких лет изменения. Так, в 1953 г. появилась темнаяобласть величиной с Францию (Лаоконов узел). Она появилась там, где в 1948г. была пустыня. Если такое нашествие на “пустыню” совершили марсианскиерастения, то они, очевидно, не просто существуют. Это наблюдение такпоразительно, что можно подумать о Марсианском разуме, отвоевавшем для себячасть “пустыни” с помощью агротехники. Сделанные аппаратами “Маринер”снимки показывают, что в областях, называемых астрономами “морями”, кратерырасположены наиболее густо. Так или иначе - вероятно, что жизнь моглазародиться на дне кратеров и затем перейти на возвышенности между ними. Вочень хороших условиях видимости марсианские “моря” действительнораспадаются на множество мелких деталей, но у нас нет оснований считать,что сейчас жизнь ограничивается дном марсианских кратеров, так как “моря”слишком обширны для такого объяснения. Не так давно была выдвинута гипотеза (И. С. Шкловским) о том, чтоспутники Марса могут быть искусственными. Они двигаются по почти круговым,экваториальным орбита, и в этом смысле они отличаются от естественныхспутников любой другой планеты Солнечной системы. Они находятся на близкомрасстоянии от Марса и по величине очень невелики (около 16 и 8 километров вдиаметре). По всей видимости, их отражательная способность больше, чем уЛуны. Ускорение при движении одного из спутников происходит таким образом,что есть основание допустить, что спутники представляют полую сферу. На поверхности Марса иногда наблюдаются очень яркие световые вспышки.Иногда они продолжаются по 5 минут, а вслед за этим возникает расширяющеесябелое облако. У некоторых ученых сложилось впечатление, что с 1938 года -первого известного такого случая - такое событие повторялось 10 - 12 раз.Яркость вспышки эквивалентна яркости взрыва водородной бомбы. Такой яркийголубовато - белый свет едва ли может быть вулканическим, а взрыв упавшегометеорита не мог бы продолжаться так долго. Но в то же время вряд ли этотермоядерный взрыв. Являются ли так называемые вспышки на поверхности Марсафеноменов или каким - то продуктом разума? Для ответа на этот вопрос надобудет исследовать Марс непосредственно. Каналы. Эти образования на Марсе долго были предметом спора каквозможное доказательство разумной жизни. У этой замкнутой сети линий,которая становится видимой при благоприятных условиях в нашей атмосфере ина поверхности Марса, должно быть объяснение. Первая особенность в том, чтоэто замкнутая сеть, у которой лишь очень немногие линии попросту обрываютсяв “пустынях”, не присоединяясь ни к чему другому. Вторая - в том, что линиисетки пересекаются в темных пятнах, названных оазисами. На Луне нет ничегопохожего. И эта сеть непохожа на линии сброса или трещины между кратерами(метеоритными) на поверхности Земли. Но города на дне кратеров навернякабудут соединены сетью коммуникаций, включая подземную оросительную систему,вдоль которой располагаются ”фермы” (этим, может быть, объясняется ширинаканалов - до 30 - 50 километров). Сейчас можно сказать, что наблюдавшиесяна Марсе серые линии необычно правильной геометрической формы - результатсложной и недостаточно исследованной оптической иллюзии, возникающей принаблюдении планеты, а также при фотографировании в слабые телескопы или приплохом качестве изображения. На снимках, полученных с космических станций,сетка “каналов” на Марсе отсутствует, тем не менее отдельные квазилинейныеестественные образования существуют. Но среди них крупные не имеютдостаточно правильной формы, а мелкие ни при каких условиях не могли бытьзамечены с Земли. Итак, мы имеем сложную сеть каналов, сезонные изменения окраски,спутники, яркие световые вспышки, за которыми следуют белые облака. Самоепростое объяснение этому - на Марсе есть жизнь, по крайней мере могла быбыть. Исходя из выше сказанного и учитывая последние данные, можнопредположить, что там, возможно, есть и разум. Эта возможность достаточнавелика, чтобы оправдать всякие усилия для достижения Марса и исследованияего поверхности. 5. Метеориты. Большой интерес представляют каменные метеориты, среди которыхобращает на себя внимание немногочисленная группа так называемых углистыххондритов. Углистые метеориты содержат в себе много рассеянного углистоговещества и углеводороды. Содержание углерода в них может быть 5 %, ауглерод, как известно, является важнейшей составной частью органическойматерии. Однако он может иметь и абиогенное происхождение. Именноабиогенное происхождение и приписывалось углистому веществу метеоритов современ Берцелиуса, исследовавшему в 1834 году метеорит АЛ7, упавший воФранции 15 марта 1806 года. В дальнейшем работами ученых многих странустановлено присутствие в углистых хондритах высокомолекулярныхуглеводородов парафинового ряда. Московский геохимик Г. П. Вдовкин (1961)при исследовании углистых метеоритов Грозная и Миген обнаружил в первомвазелиноподобное вещество с ароматическим запахом, а во втором битумы,близкие по составу к озокериту. Еще раньше (1890), вскоре после паденияметеорита Миген (1889 г. в селе Миген на Херсонщине) Ю. Семашко в пробе изэтого метеорита выявил 0. 23 % битумного вещества, названного эрделитом. Вуглистом метеорите Оргей, упавшем 14 мая 1864 г. во Франции, найденыуглеводороды парафинового ряда, подобные содержащихся в пчелином воске икожуре яблок. Озокерит же (горный песок) и парафин являются смесьюуглеводородов органического происхождения. Мало того, в результатеэкспериментов американский ученый Р. Берджер выяснил вообще фантастическийфакт. С помощью ускорителя он бомбардировал протонами смесь метана, аммиакаи воды, охлажденную до -2300С. Через несколько минут в смеси обнаруживаласьмочевина, ацетамид и ацетон - органические вещества, нужные для синтезаболее сложных соединений. Напрашивается вывод, что в космосе, где имеютсябесчисленные атомы разных элементов, облучаемых потоком радиации, могутобразовываться и более сложные соединения вплоть до аминокислот, из которыхсостоит белок - основа жизни. Почти все “организованные элементы (элементы органики) более всего повнешнему виду напоминают оболочки древних докембрийских одноклеточныхводорослей (протосферидий) - мелких сфероморфид, в также споры некоторыхфоссильных грибов (рис. ). Протосферидии были широко распространены вверхнем протерозое (интервал абсолютной шкалы времени 1500 - 650 млн. лет)и реже в относительно более ранних отложениях раннего протерозоя (1500 -2800 млн. лет). Интересны и данные советских ученых, установивших аргоновымметодом возраст нескольких углистых и каменных метеоритов (в том числеМиген и Саратов). Он колеблется от 4600 млн. лет до 600 млн. лет.Примечательно, что многие специалисты (микробиологи, альгологи, микологи,палеологи), познакомившись с “организованными элементами”, отказываютсяпризнавать их родство с земными организмами. Другие наоборот, полагают, что“организованные элементы” - остатки организмов, живших и угасших на Земле,после выброшенных в космос мощными вулканическими извержениями. Большинствоисследователей основным источником метеоритов считают пояс астероидов. Посуществующей гипотезе астероиды возникли впоследствии разрушения некогдасуществовавшей крупной планеты Фаэтон, а “организованные элементы”представляют собой остатки биосферы этой гипотетической планеты. Вокруг находок “организованных элементов” в метеоритах продолжаютсяжаркие споры, но все спорщики признают необходимость дальнейшихисследований. 6. Приборы для поиска. Как сказано выше, прежде всего из - за ограниченных техническихвозможностей сейчас и в ближайшее время полеты автоматических аппаратов изатем пилотируемых кораблей могут производиться только на Луну, Венеру иМарс. Ученым многих отраслей наук прежде всего интересен Марс для выясненияответов на вопросы наличия жизни, промышленного производства разнообразныхматериалов и возможного заселения этой планеты. Но прежде всего нужен ответна вопрос - есть ли жизнь на Марсе? Сегодня эту задачу могут выполнять автоматические межпланетныестанции, могущие сфотографировать небесное тело, при пролете над любым егоучастком, а также по команде из Земли спустить исследовательский модуль(посадочный) и взять необходимые пробы грунта, вещества или атмосферы.Изучение этих материалов позволяет ученым сделать если не окончательныйвывод, то ходя бы окончательные предположения в ответе на данный вопрос. Большое значение в поисках внеземной жизни будут иметь и полетыкосмических пилотируемых кораблей, оборудованных передовой техникой иприборами с высадкой человека на исследуемые планеты или другие небесныетела. Характеристика приборов, применяемых и могущих применяться впилотируемых полетах, и АБЛ для определения жизни приведена в таб. 2. 7. Случай с “Викингами”. В заключение главы приведем один из наиболее ярких примеров поискавнеземных форм жизни. В 1976 г. НАСА в США проведен запуск двух автоматических межпланетныхстанций, одновременно являющихся АБЛ, с целью достигнуть Марс и провести наего поверхности ряд важнейших экспериментов. После съемок панорам Марса АБЛбыла извлечена часть грунта и проведено его сканирование (что обнаружило,помимо Fe, в грунте немало Si, Mg, Al, S, отмечено присутствие Rb, Sr,, К и др.). “Викинги” приступили к

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua Политология. (реферат)

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Реферат скачан с сайта allreferat wow ua iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<