Первый межзвёздный космический корабль сможет перевозить микроскопических пассажиров. Итак, поиск идеальных кандидатов продолжается.
Проект Starlight - это финансируемая НАСА миссия по разработке технологий, позволяющих исследовать межзвёздное пространство. Подход прост - космические аппараты вылетят из Солнечной системы на острие мощного земного лазерного луча, который разгоняет их до скорости, приближающейся к скорости света.
Фото: deepspace.ucsb.edu
Конечно, эти кораблики будут крошечными - весом всего несколько грамм каждая.
Но они собираются стать самыми далекими межзвездными путешественниками на Земле, преодолев всего за несколько дней расстояние, которое космические корабли «Пионер» и «Вояджер» смогли за десятилетия.
На данный момент Стивен Лантин из Университета Флориды и его коллеги сообщают, что такой космический корабль мог бы доставить на борту первых межзвёздных астронавтов Земли. Они говорят, что эти космонавты не будут людьми. Вместо этого космический корабль Project Starlight должен будет переозить гораздо меньших и более выносливых существ, которые будут способны выдерживать экстремальные температуры, ускорения и радиацию, наличие которых, вероятно, повлечёт за собой такое путешествие.
Лантин и компания уже разрабатывают капсулы, в которых будут перевозиться эти существа. Космический корабль, по словам команды, также будет нести сенсоры, которые смогут изучить, как эти существа реагируют на условия межзвёздного полёта, и предоставят данные, которые можно использовать для подготовки будущих миссий.
Межзвёздные путешественники
Итак, какие виды больше всего подходят для этой задачи?
Учёные выбрали потенциальных кандидатов на основе ряда факторов. У этих организмов должна быть низкая скорость метаболизма, чтобы они могли выживать в течение продолжительных периодов времени с минимальным питанием, предпочтительно находясь в состоянии анабиоза. Они также должны быть устойчивы к радиационным повреждениям и достаточно выносливы, чтобы выдерживать высокие ускорения и экстремальные температуры.
Одним из кандидатов является нематодный червь, существо длиной всего в долю миллиметра, которое является лабораторной рабочей лошадкой для биологов. Геном нематод уже давно секвенирован, и этот вид был первым, чья нервная система была полностью картирована. Нематоды также прозрачны, что позволяет легко наблюдать такие явления, как экспрессия их генов и клеточная физиология. Они также могут выжить в анабиозе, будучи обезвоженными или замороженными. Однако они относительно восприимчивы к радиационному поражению, их смертельная доза на порядок меньше, чем у некоторых других видов.
Один из таких более выносливых вариантов - тихоходка или водяной медведь. Это короткие, пухлые водные существа с четырьмя парами ног, которые по размеру похожи на червей нематод. Однако они более устойчивы к радиационным повреждениям и хорошо переносят микрогравитацию, тогда как у других видов она может запускать различные механизмы окислительного стресса. Тихоходки также могут впадать в состояние анабиоза, при котором их метаболизм падает до 0,01% от обычного уровня.
Другие варианты «маленьких астронавтов» включают одноклеточные организмы, такие как бактерии. Deinococcus radiodurans, например, создаёт избыточные копии своего генома, что удобно для смягчения ущерба от радиации, и может выжить в широком диапазоне экстремальных сред. Действительно, в Книге рекордов Гиннесса она занесена в список самых выносливых существ в мире.
Фото: centauri-dreams.org
Лантин и компания уже разрабатывают микрожидкостные камеры, в которых могут разместиться первые межзвёздные астронавты, оживить их, когда это необходимо, а затем выполнить ряд тестов, чтобы контролировать их состояние. Для этих экспериментов потребуются контрольные образцы на околоземной орбите или на Земле, чтобы можно было сравнить результаты. Важным фактором во всём этом будет биозащита.
«Отправка земной жизни в межзвёздное пространство с помощью аппарата с управляемой энергией требует устранения рисков возможного заражения внесолнечных планет», - говорят Лантин и его коллеги.
Встроенная биобезопасность
Однако они отмечают, что любой космический корабль, движущийся со скоростью, составляющей близкой к скорости света, имеет встроенный механизм биобезопасности, поскольку эти транспортные средства не могут замедляться. Любое столкновение с далёкой экзопланетой вызовет взрыв размером в килотонну, способный убить всех выживших существ на борту.
Всё это может показаться далекой амбицией, но Лантин и его коллеги настаивают на том, что приготовления должны начаться сейчас. «Мы быстро приближаемся к технологическим возможностям межзвёздного полёта в значимых временных масштабах», - говорят они.
И данные таких экспериментов могут помочь ответить на некоторые из самых фундаментальных вопросов науки. «Межзвездные зонды ещё могут приблизить нас к ответам на вопросы, над которыми долго размышляли в научной фантастике, таким как «Могут ли люди путешествовать к другим звёздным системам?», - говорят Лантин и его коллеги.
Возможно, что более важно, эти эксперименты могут пролить свет на то, могла ли жизнь распространиться по космосу в форме живых организмов или их зародышей, идея, известная как панспермия. В этом смысле эти миссии могут помочь нам понять происхождение самой жизни.