Курация внеземного образца - Extraterrestrial sample curation
Обработка внеземных образцов (астроматериалов), полученных в ходе миссий по возврату образцов, происходит на объектах, специально разработанных для сохранения целостности образцов и защиты Земли. Астроматериалы классифицируются как неограниченные или ограниченные , в зависимости от природы тела Солнечной системы. Неограниченные образцы включают Луну , астероиды , кометы , солнечные частицы и космическую пыль . К телам с ограниченным доступом относятся планеты или луны, которые, как предполагается, имели прошлую или настоящую среду обитания для микроскопической жизни, и поэтому должны рассматриваться как чрезвычайно биологически опасные .
Обзор
Инструменты космического корабля подвержены ограничениям по массе и мощности, в дополнение к ограничениям, налагаемым экстремальными условиями космического пространства на чувствительные научные инструменты, поэтому доставка внеземного материала на Землю желательна для обширного научного анализа. В целях защиты планеты образцы астроматериалов, доставленные на Землю в ходе миссий по возврату образцов, должны приниматься и храниться в специально разработанном и оборудованном помещении для биосодержания , которое также должно использоваться как чистое помещение, чтобы сохранить научную ценность образцов.
Образцы, взятые с объектов, на которые не распространяется ограничение, таких как Луна, астероиды, кометы, солнечные частицы и космическая пыль, обрабатываются на специализированных объектах с уровнем биобезопасности -3 ( BSL-3 ). Образцы, привезенные на Землю с планеты или луны, предположительно имеющей либо прошлую, либо настоящую обитаемую среду для микроскопической жизни, сделают его телом Категории V и должны храниться на объектах с уровнем биобезопасности-4 ( BSL-4 ), как согласовано в Статья IX Договора о космосе . Однако существующие в мире установки BSL-4 не имеют сложных требований для одновременного обеспечения сохранности и защиты Земли и образца. В то время как существующие объекты BSL-4 имеют дело в основном с довольно хорошо известными организмами, объект BSL-4, ориентированный на внеземные образцы, должен тщательно планировать системы заранее, помня, что во время оценки и обработки образцов возникнут непредвиденные проблемы, которые потребуют независимого мышления. и решения. Проблема заключается в том, что, хотя относительно легко просто содержать образцы, возвращенные на Землю, исследователи захотят взять часть и провести анализ. Во время всех этих процедур обработки образцы должны быть защищены от загрязнения с Земли и от контакта с атмосферой.
Материалы без ограничений
По состоянию на 2019 год только японское космическое агентство JAXA и космическое агентство США NASA имеют в мире лаборатории BSL-3, предназначенные исключительно для сбора образцов от тел, на которые не распространяется ограничение. Ключевой особенностью объекта курирования JAXA, Центра курирования внеземных образцов , является возможность наблюдать, извлекать часть и сохранять драгоценный возвращаемый образец, не подвергаясь воздействию атмосферы и других загрязнителей.
В Luna советских миссий образцов изучаются и хранятся в Институте геохимии и аналитической химии в Российской академии наук .
Запрещенные материалы
Возвращаемые образцы, полученные от органов Категории V , должны храниться в учреждениях с уровнем биобезопасности-4 (BSL-4). Поскольку существующие в мире объекты BSL-4 не имеют сложных требований для одновременного обеспечения сохранности и защиты Земли и образца, в настоящее время есть как минимум два предложения по созданию объекта BSL-4, предназначенного для лечения ограниченных (потенциально биологическая опасность ) внеземные материалы.
Первым из них является Европейский центр обработки образцов (ESCF), который предлагается построить в Вене , который будет курировать образцы без ограничений, а также биозащиту BSL-4 ограниченного материала, полученного от тел категории V, таких как Марс , Европа , Энцелад и т. Д.
Другое предложение сделано НАСА и предварительно известно как Центр приема-возврата пробы с Марса (MSRRF). В 2009 году было представлено по крайней мере три различных проекта. Ожидается, что в случае финансирования этот американский объект займет от проектирования до завершения от 7 до 10 лет, и рекомендуется еще два года, чтобы персонал приобрел опыт и привык к объектам. НАСА также оценивает предложение 2017 года о строительстве мобильного и модульного объекта BSL-4 для обеспечения безопасности капсулы возврата образца на месте посадки для проведения предварительных анализов биологической опасности. После завершения тестирования на биологическую опасность можно было бы принять решение о стерилизации образца или о транспортировке всего или части образца в постоянное карантинное хранилище в любую точку мира.
Системы таких объектов должны быть способны сдерживать неизвестные биологические опасности, поскольку размеры любых предполагаемых чужеродных микроорганизмов или инфекционных агентов неизвестны. В идеале он должен фильтровать частицы размером 0,01 мкм или более, а выделение частиц размером 0,05 мкм или более недопустимо ни при каких обстоятельствах. Причина этого чрезвычайно малого предела размера 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 . Они случайным образом включают в себя сегменты генома хозяина и могут передавать их другим эволюционно удаленным хозяевам, 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 бы таким же образом обмениваться ДНК с земными микроорганизмами. Другой причиной ограничения 0,01 мкм является открытие ультрамикробактерий размером всего 0,2 мкм.
Сторонники робототехники считают, что люди представляют собой значительный источник заражения образцов, и что установка BSL-4 с роботизированными системами - лучший путь вперед.
Смотрите также
- Астробиология - наука о жизни во Вселенной.
- Биосдерживание - физическое сдерживание патогенных организмов или агентов в микробиологических лабораториях.
- Биологическая опасность - биологический материал, представляющий серьезную опасность для здоровья живых организмов.
- Миссия по возврату образцов на Марс - Миссия на Марс по сбору образцов горных пород и пыли.
- Планетарная геология - геология астрономических объектов, очевидно находящихся на орбите вокруг звездных объектов.
- Техника безопасности - инженерная дисциплина, гарантирующая, что спроектированные системы обеспечивают приемлемый уровень безопасности.
- Select agent - Контролируемые биологические агенты в США