如果太空中也有细菌和病毒……_风闻

原创：牧夫天文

撰稿：尼安吉

校对：王茸 王婧彧 张砚斌

后台：库特莉亚芙卡 李子琦

地球上，近日的新型冠状病毒让大家人心惶惶；而太空中，细菌病毒这类的微生物也是一直以来令科学家和宇航员们头疼的难题。

因为不想让地球孤独地成为这浩瀚宇宙中唯一拥有生命的地方，人们对于外星生命的探索一直在加紧脚步。当人类终于有能力将探测器送出地球轨道亲眼看一看其他星球时，问题却接踵而来。这些探测器除了搭载精密的科学仪器之外，还经常顺便捎上一些“不速之客”——地球上的微生物。虽然在前往其他星球的旅途中，宇宙空间严苛的温度以及强烈的射线足以杀死大部分像细菌病毒这样的微生物，但架不住还有另一些已经在地球上进化得刀枪不入的生命，最著名的例子就是“地表最强生物”水熊虫。这种微生物的绝技就是“隐生”，即在环境恶化时脱水让自己进入一种新陈代谢几乎为零但又随时可以“复活”的状态（活脱脱《三体》里三体人的现实版）。在隐生状态下，无论你是零下二百摄氏度的超低温还是一百多摄氏度的沸水，不论你用真空环境还是超高剂量辐射，都不能伤到水熊虫丝毫。而这样的隐生状态最高纪录甚至可以达到120年！因此，即使暴露在太空环境下，也有一部分水熊虫能够存活。

为了避免这些地球微生物附着在探测器上飞出地球进而污染其他星球的环境，从而影响人类对于外星生命形态的探索，科学家们也是下了一番苦心。在地球上，即将发射的探测器要经历一次彻底的消毒，并且保存在极度清洁的空间内。这些措施究竟严格到什么程度呢？来看看一年多以前在火星着陆的“洞察号”火星探测器。“洞察号”火星探测器在发射前被保存在一个近乎无菌的仓库里，而进入这个仓库则需要经过复杂的清洁程序。首先，所有人都必须在具有粘性的毯子上行走以粘掉脚下的灰尘；然后需要在不接触被污染地面的情况下从上到下穿戴工作服以及靴子、口罩、帽子等等防护用品；最后所有人还要通过强风清洁区来吹走身上的灰尘和细菌。

超净室里的“洞察号”

Credit:NASA

除了地面上的清洁工作，科学家们也用一切努力尽量确保航天器不会触碰到那些可能存在生命的星球表面。2003年，美国发射的“伽利略号”探测器结束了它14年的服役。因为燃料已经消耗殆尽，探测器无法逃离木星的引力范围；而如果任由航天器在脱离控制的情况下飞行，它很有可能撞上木卫二欧罗巴。根据“伽利略号”的探测以及哈勃望远镜的数据，一个类似于孕育了地球生命的海洋也存在于欧罗巴厚厚的冰盖之下，因此木卫二被认为是太阳系中最有可能找到生命的地方。如果任由探测器撞上这颗卫星，则很有可能污染欧罗巴的环境。因此，NASA的工程师们控制“伽利略号”探测器在生命的最后一刻坠入木星的大气中，从而保留了人类探索地外生命的希望。同样的戏码在3年前再次上演，工程师们控制“卡西尼号”探测器坠落并烧毁在土星的大气中，在避免污染土星的其他卫星的同时也传回了土星大气的数据。

而这里的反面典型当属以色列的“创世纪”月球着陆器。2019年4月，“创世纪”着陆器在执行任务时因为发动机故障坠毁在月球表面。好巧不巧，航天器上刚好携带了一批用于实验的水熊虫，就是文章开头提到的那种生命力超强的生物。这群“地表最强”水熊虫就这样在月球表面安了家，不知道它们是不是能够“复活”然后成功“殖民”月球……

然而，需要人们担心的还不止地球微生物可能污染外星环境这么简单。在长期驻守在地球轨道上的国际空间站里，微重力的条件可能使得细菌变得与众不同从而更加具有传染性和致病性，成为“太空超级细菌”,而这对于在空间站长时间执行任务的宇航员来说则是一个巨大的威胁。为了解决这一问题，研究人员们在地面上模拟微重力环境下细菌的特性从而更好地预防超级细菌的出现；除此之外，准备执行任务的宇航员在发射之前也要进行一段时间的预先隔离。

国际空间站

Credit：NASA         

太空中的细菌可能威胁人类这一问题最早在阿波罗11号登月任务的时候就被认识到。在此之前，人类发射的航天器都是有去无回；而在阿波罗11号登月任务时情况就大为不同了：人们要第一次面对到达过地外星球且返回地球的人和物体。飞行器或者出舱的宇航员带回的一点月球尘土里会不会隐藏着什么地球上完全未知的致病体？会不会真的像科幻电影里那样来一场席卷全球的“月球瘟疫”？面对这个概率很小但会有巨大影响的问题，人们宁可信其有不可信其无。于是在阿波罗11号任务之前NASA的科学家们就做了缜密的安排。当阿波罗11号的返回舱降落在海面上时，一名潜水员打开舱门并迅速扔给宇航员一套生物隔离防护服。当三名宇航员换装完毕后，他们立即被送到单独的隔离室进行了三周的观察，确保他们没有在月球感染上任何未知的疾病；而他们从月球带回来的土壤样本也被封存起来；科学家们还利用暴露在土壤样本前的小白鼠来确定月球土壤里不含有任何对地球生命来说致命的细菌或病毒。

隔离舱中三位阿波罗11号的宇航员

Credit：NASA                      

对于航天中地球微生物的关注标志着人类航天逐渐走向成熟，也体现了技术不断的更新与升级。当与太空中的细菌病毒做对抗的同时，地球上的我们也不要忘了做好防护，在这段特殊的时期保持自己的身体健康。      

参考文献:

https://www.universetoday.com/137193/loss-signal-cassini-spacecraft-plunges-saturn/

https://www.wired.com/story/inside-the-cleanroom-where-nasas-new-mars-lander-waits-to-launch/

https://www.universetoday.com/143139/hardy-tardigrades-on-board-israels-beresheet-lander-probably-survived-the-crash/

https://www.space.com/19921-space-station-science-germs-worms.html

https://www.universetoday.com/8884/galileo-plunges-into-jupiter/

https://www.space.com/apollo-11-astronauts-quarantined-after-splashdown.html

『天文时刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

速逃星 蛇夫座ζ星

Credit: NASA, JPL-Caltech, Spitzer Space Telescope