Na nízkej orbite Marsu nepôsobí prostredie iba ako kulisa pre prelet techniky. Podľa novej štúdie môže kombinácia ultrafialového žiarenia, vákuua a slnečného ohrevu v relatívne krátkom čase výrazne znížiť množstvo mikrobiálnej záťaže na vonkajších povrchoch kozmickej lode aj na časticiach prachu. Pre plánovanie Mars Sample Return Program je to dôležitá správa: pri presune vzoriek do orbity môžu byť vonkajšie časti systému vystavené marsovskému prachu a prípadným mikroorganizmom, ak by boli prítomné.
Snímka zobrazuje: cosmos, milky way, stars, night, sky, nature, starry night, starry sky, space art, night sky, stargazing.
Štúdia sa zamerala na to, ako dobre prežijú štyri extrémne odolné mikroorganizmy v podmienkach nízkej orbity Marsu. Vedci testovali spóry Bacillus pumilus SAFR-032 a Geobacillus stearothermophilus ATCC 12980, bunky kvasinky Naganishia onofrii DBVPG 5303 a spóry huby Aspergillus fumigatus ISSFT-021-30. Pri dvoch z nich, A. fumigatus ISSFT-021-30 a B. pumilus SAFR-032, skúmali aj vplyv vrstvy simulovaného marsovského prachu Mojave Mars Simulant. Z údajov vyplynulo, že na dosiahnutie požadovanej úrovne sterility assurance level, teda SAL definovanej dávkou vedúcou k poklesu o -12 log, by pri priamom vystavení slnečnému UV žiareniu v podmienkach nízkej orbity Marsu stačili 2,0 hodiny pre A. fumigatus ISSFT-021-30 a 76,6 minúty pre B. pumilus SAFR-032. Pri prítomnosti simulovaného prachu sa odhadovaný čas predĺžil na 22 hodín a 1,72 hodiny. Analýza tiež ukázala, že cez vrstvené zhluky spór hrubé do 12 µm môže preniknúť približne 4 až 5 % UVC fotónov.
Význam práce je praktický aj planetárnovedný. Na jednej strane naznačuje, že prostredie nízkej orbity Marsu môže samo pomáhať pri dosahovaní požadovanej redukcie bioburdenu na povrchoch sondy. Na druhej strane upozorňuje, že prach a zhlukovanie mikroorganizmov môžu ochranný účinok UV žiarenia citeľne oslabovať, a tým predlžovať čas potrebný na splnenie požadovaných limitov čistoty. To je dôležité pre misie, pri ktorých sa sleduje ochrana vzoriek aj prevencia nežiaducej kontaminácie.
Čo presne skúmali
Autori sa sústredili na súbeh troch faktorov: UV žiarenia, vákua a slnečného ohrevu. V bežnej laboratórnej praxi sa takéto podmienky testujú najmä preto, že jednotlivé stresory môžu mikroorganizmy poškodzovať spoločne silnejšie než každý zvlášť. V prípade Marsu ide navyše o prostredie, kde je vonkajší povrch sondy vystavený dlhodobému pôsobeniu žiarenia a veľmi nízkeho tlaku.
Testované organizmy neboli vybrané náhodne. Ide o druhy alebo kmene, ktoré sú známe schopnosťou odolávať UV žiareniu alebo vyšším teplotám. Takýto výber dáva zmysel, pretože ak má niečo prežiť aj v takto nepriateľskom prostredí, zvyčajne sú to práve odolnejšie formy života, najmä spóry a niektoré extrémotolerantné mikroorganizmy.
Prečo je Marsov prach taký dôležitý
Výsledky ukazujú, že prach nie je len pasívny neporiadok na povrchu techniky. Simulovaný marsovský prach dokázal čas potrebný na dosiahnutie požadovanej redukcie mikrobiálnej záťaže výrazne predĺžiť. V praxi to znamená, že aj tenká vrstva materiálu môže tieniť UV lúče a vytvárať mikroskopické úkryty, v ktorých sa časť mikroorganizmov zachytí.
Všeobecne platí, že tienenie a vrstvenie materiálu môžu znižovať účinnosť dezinfekčného žiarenia. V tomto prípade to platí dvojnásobne, pretože sa nepridáva len prach, ale aj zhluky spór. Keď sa bunky alebo spóry zhromaždia do vrstiev, spodné vrstvy dostávajú menej žiarenia a ich prežitie sa tým môže výrazne zvýšiť.
Čo znamená nízka orbita Marsu pre planetárnu ochranu
V planetárnej ochrane ide o snahu zabrániť neúmyselnému prenosu pozemských mikroorganizmov na iné telesá a zároveň chrániť Zem pred možnou spätnou kontamináciou. Pri misiách typu Mars Sample Return je to mimoriadne citlivá téma, pretože sa pracuje so vzorkami a s presunom materiálu medzi povrchom planéty a orbitálnou časťou misie.
Snímka zobrazuje: starry sky, free wallpaper, night sky, stars, night, cool backgrounds, sky, nature, full hd wallpaper, sky background, space, cosmos, space.
Táto štúdia naznačuje, že nízka orbita Marsu môže byť sama osebe jedným z krokov, ktoré pomáhajú znižovať bioburden. Neznamená to však, že sterilita sa dosiahne automaticky. Rozhodujú detaily konštrukcie, orientácia voči žiareniu, množstvo prachu a spôsob, akým sú materiály či častice na povrchu rozložené.
Prečo odborníci sledujú aj extrémne odolné mikroorganizmy
Ak chce niekto odhadnúť, ako rýchlo sa môže prostredie zbaviť mikrobiálnej záťaže, nestačí testovať citlivé baktérie. Potrebné sú aj modelové organizmy, ktoré znášajú viac než bežné bunky. Práve preto sa v podobných experimentoch často používajú spóry húb a baktérií s vysokou odolnosťou voči žiareniu a vysušeniu.
Takéto výsledky pomáhajú kalibrovať predstavu o tom, čo je naozaj „tvrdý“ test pre kozmickú techniku. Zároveň ukazujú, že pri hodnotení rizika nestačí sledovať iba prítomnosť mikroorganizmov, ale aj ich usporiadanie, povrchový materiál a prostredie, ktoré na ne pôsobí.
Čo zostáva otvorené
Štúdia prináša dôležité odhady, no stále ide o špecificky zvolený experimentálny model. Skutočné podmienky pri konkrétnej misii sa môžu líšiť podľa geometrie povrchov, miery tienenia, reálnej vrstvy prachu, zloženia materiálov a dĺžky expozície. Aj preto treba výsledky chápať ako cenný orientačný obraz, nie ako univerzálnu predpoveď pre každú situáciu na orbite Marsu.
Otvorené zostáva aj to, ako sa budú v reálnej misii správať iné typy mikroorganizmov alebo zmesné komunity. Podľa všeobecnej mikrobiologickej praxe môžu rôzne druhy reagovať odlišne a odolnosť sa môže meniť aj podľa toho, či sú bunky voľné, zhlukované alebo ukryté v materiáli. Práve preto sú podobné štúdie dôležité: nehovoria posledné slovo, ale posúvajú presnejšie hranice toho, čo je v prostredí Marsu biologicky možné.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
