Skazimy Księżyc, zanim zdążymy go zbadać. Najgorszy koszmar badaczy

Człowiek nie poleci na Księżyc sam. Razem z astronautami przybędą bakterie i grzyby żyjące na naszej skórze, w organizmie, skafandrach i statkach kosmicznych. Dotąd można było zakładać, że księżycowe środowisko szybko zrobi z nimi porządek. Nowe badanie pokazuje jednak, że w pobliżu południowego bieguna istnieją zakamarki, w których część ziemskich mikrobów może przetrwać.

Na fragmencie ludzkiej skóry wielkości gumki na końcu ołówka może znajdować się nawet około 1 mln bakterii. Do tego dochodzą mikroorganizmy żyjące w przewodzie pokarmowym, drogach oddechowych czy na ubraniach. Można bardzo dokładnie czyścić statek i sprzęt, ale w przypadku ludzi istnieje oczywista granica.

Robotyczne sondy wysyłane do szczególnie wrażliwych miejsc można poddawać agresywnym procedurom redukcji zanieczyszczeń. Niektóre elementy sprzętu są wygrzewane w temperaturach przekraczających 200 st. C. Astronauty w piecu oczywiście umieścić nie można. A mikroorganizmy będą wydostawać się również ze skafandrów, śluz i przyszłych habitatów.

Przy kilku krótkich wizytach problem jest raczej ograniczony. Jeżeli jednak przy południowym biegunie ma powstać infrastruktura wykorzystywana przez kolejne załogi, człowiek zacznie zostawiać tam biologiczny ślad na znacznie większą skalę.

Większość powierzchni Księżyca jest koszmarnym miejscem dla życia. Nie ma atmosfery zapewniającej ochronę, dostępnej ciekłej wody ani stabilnej temperatury. Dochodzą próżnia, promieniowanie kosmiczne i wyjątkowo silne promieniowanie ultrafioletowe. To ostatnie okazało się jednym z najważniejszych zabójców mikrobów analizowanych przez zespół. Tyle że południowy biegun jest szczególnym miejscem.

Oś Księżyca jest nachylona bardzo nieznacznie, dlatego Słońce w rejonach polarnych porusza się nisko nad horyzontem. Wystarczy krawędź krateru, pagórek albo niewielkie zagłębienie terenu, żeby powstał długotrwały cień. Najbardziej ekstremalnym przykładem są kratery, do których promienie słoneczne nie docierają praktycznie nigdy. To właśnie tam zachowały się pokłady lodu wodnego, przez które południowy biegun stał się jednym z najważniejszych celów programu Artemis. Teraz okazuje się, że ta sama geometria może chronić również nieproszonych pasażerów z Ziemi.

Badacze wykorzystali bardzo dokładne dane z sondy Lunar Reconnaissance Orbiter. Połączyli informacje o wysokości terenu, temperaturach i nasłonecznieniu z modelami promieniowania docierającego do powierzchni. Następnie zasymulowali warunki panujące w trzech regionach południowego bieguna: Nobile Rim, Connecting Ridge oraz De Gerlache Rim.

Do tego dołożyli dane dotyczące odporności mikroorganizmów znanych z Ziemi i środowiska lotów kosmicznych. Wśród analizowanych znalazły się m.in. bakterie Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus i wyjątkowo odporny Deinococcus radiodurans, a także grzyby z rodzaju Fusarium oraz Aspergillus niger.

Ten ostatni jest szczególnie ciekawy, bo jest to tak naprawdę pospolity grzyb spotykany m.in. w wilgotnych budynkach. Znaleziono go również wewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a eksperymenty pokazały, że potrafi wytrzymać także wystawienie na środowisko poza stacją. Na Księżycu okazał się najbardziej odporny na promieniowanie UV spośród analizowanych organizmów.

Symulacje wykazały, że przy południowym biegunie mogą istnieć dosłownie całe mozaiki miejsc zapewniających mikrobom krótkotrwałą ochronę. Czasami takim schronieniem może być dno rozległego krateru. W innych przypadkach wystarczy niewielkie zagłębienie, załamanie terenu albo cień o powierzchni porównywalnej ze śladem pozostawionym przez but astronauty. Niektóre mikroorganizmy mogłyby zachować żywotność nawet tam, gdzie dociera niewielka ilość światła.

Trzeba jednak bardzo wyraźnie oddzielić przetrwanie od życia i rozmnażania. W badaniu za przeżycie uznawano utrzymanie żywotności przez co najmniej jedną ziemską dobę. Nie ma dowodów, że mikroby mogłyby w naturalnych warunkach południowego bieguna rozpocząć wzrost i stworzyć trwałą populację. Brakuje przede wszystkim ciekłej wody, odpowiedniej temperatury i środowiska, w którym mógłby normalnie zachodzić metabolizm. Księżyc nie zmieni się więc od razu w wielką szalkę Petriego.

Mimo to nawet uśpiony mikrob może narobić naprawdę sporo zamieszania. Południowy biegun jest dla naukowców cenny właśnie dlatego, że przez miliardy lat w zimnych, zacienionych miejscach mogły zachować się związki chemiczne przyniesione przez komety i asteroidy. Materiał ten może zawierać informacje o historii Księżyca, Ziemi i dostarczaniu związków organicznych do młodego Układu Słonecznego.

Jeżeli w te same miejsca wejdzie astronauta i rozsypie wokół ziemskie komórki, później trzeba będzie ustalić, które związki rzeczywiście znajdowały się tam od milionów lub miliardów lat, a które przyjechały wczoraj w skafandrze.

To dokładnie ten sam problem, o którym pisaliśmy już w kontekście poszukiwania życia na Marsie. Najgorszym scenariuszem byłoby znalezienie śladu biologicznego, ogłoszenie niezwykłego odkrycia, a następnie ustalenie, że pochodził z Ziemi. Dlatego naukowcy chcą możliwie dokładnie zbadać skład wybranych miejsc przed pojawieniem się tam wielu ludzi.

Nie da się sprawić, żeby ludzkość dotarła na Księżyc zupełnie sterylnie. Można natomiast dokładnie mierzyć własne zanieczyszczenia. Przyszłe załogi mogą zbierać próbki zanim intensywnie zaczną korzystać z danego obszaru, monitorować mikrobiom habitatów oraz sprawdzać, jak daleko od statku czy bazy przemieszczają się organizmy przywiezione z Ziemi. Księżyc staje się dzięki temu ogromnym eksperymentem ochrony planetarnej.

Przeczytaj także:

Plany NASA zakładają rozwijanie w rejonie południowego bieguna infrastruktury pozwalającej ludziom pozostawać tam coraz dłużej. Im więcej astronautów, łazików, lądowników i habitatów pojawi się na powierzchni, tym trudniej będzie zachować pierwotny stan środowiska. Na Marsie stawka będzie jeszcze większa, bo tam naprawdę szukamy potencjalnych śladów dawnego albo nawet istniejącego życia.

Księżyc może więc nauczyć nas bardzo ważnej rzeczy przed dalszą podróżą: człowiek nie tylko bada obcy świat. Od pierwszej chwili zaczyna go również zmieniać. Nawet jeśli największa część tej zmiany jest tak mała, że mieści się na ludzkiej skórze.

*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI