Как Работи Планетарната Защита На Наса

{h1}

Ами ако вашата работа е да защитите живота в галактиката на всяка цена? Прочетете за програмата за защита на планетите от наса в WordsSideKick.com.

През 1972 г. мисията Аполон 16 се завръща на Земята със 731 проби от скали и почви, взети от лунните централни планини, които в крайна сметка изпращат до лаборатории по целия свят. Една от тези лаборатории беше погребана под Район 51, строго секретната военна инсталация, разположена в южна Невада. Там екип от геолози и астробиолози извлича спори с неизвестен произход от повърхността на скалата и съхранява репродуктивните структури за по-нататъшно проучване.

Своеобразните спори остават спящи до 1974 г., когато внезапно покълнаха, заразявайки десетки лабораторни работници и произвеждайки симптоми, подобни на тези, причинени от вируса Ебола. Избухването, известно като епизода на Креншоу след първия човек, който се зарази от мистериозната болест, отне седем живота, докато лабораторните власти не успеят да удържат микробите и да предотвратят по-нататъшното заразяване.

Сега добрата новина: излъгахме. Предишната история, поне частта за епизода на Креншоу, е пълна измислица. И лошата новина: Тя се основава на събития, които наистина биха могли да се случат.

Всъщност НАСА създаде Службата за планетна защита през 60-те години, за да разгледа сценарии точно като тези. Сериозно? НАСА наистина харчи трудно спечелени пари от данъкоплатци за изучаване на извънземни бъгове? Вие залагате. И това не е само защото служителите на агенцията се грижат за лунен или марсиански микробий, изтривайки населението на Земята. Те също се притесняват какво биха могли да направят нашите микроби, ако получат върха на друга планета. Няколко трансплантирани бактерии могат да объркат бъдещи търсения на живот или, още по-лошо, да убият всички местни организми.

Да, сър, хората обмислят този въпрос от десетилетия. Докато през 1962 г. Джон Ф. Кенеди изнесе речта си „ние избираме да отидем на Луната“, учените вече бяха обсъдили въпроса през септември 1956 г., когато Международната астронавтична федерация свика седмия си конгрес в Рим.

Почти точно година по-късно Съветският съюз лансира Sputnik, въвеждайки в космическата надпревара и премествайки концепцията за лунно и планетарно замърсяване от неясна възможност към внезапна и плашеща реалност.

Стерилни начала: Историята на планетарната защита

Въпреки че астрономите и астробиолозите обсъждат планетарната защита още през 1956 г., те наистина не се мобилизират чак през 1958 г. През пролетта на тази знаменита година Националната академия на науките създава Космическия съвет за изследване на научните аспекти на човешкото изследване на космоса,

До юни академията, въз основа на препоръките на борда, сподели загрижеността си относно замърсяването с Международния конгрес на научните съюзи (ICSU), надявайки се проблемът да стане глобален проблем. Какво направи ICSU? Формирайте комисия по Замърсяване чрез извънземно проучване (CETEX) да се оцени дали човешкото изследване на Луната, Венера и Марс може да доведе до замърсяване. Хората от CETEX разсъждават, че земните микроорганизми биха имали малка надежда да оцелеят на Луната, но че може би ще успеят да открият съществуване на Марс или Венера. В резултат на това CETEX препоръчва хората да изпращат само тези стерилизирани космически превозни средства, включително орбитите, които биха могли да окажат случайни въздействия, на тези планети.

До есента на 1958 г. ICSU решава, че е време да се сформира още един комитет за планетна защита. Този, известен като Комисия по космически изследвания, или COSPAR, в крайна сметка дойде да наблюдава биологичните аспекти на междупланетното проучване, включително стерилизация на космически кораби и планетарна карантина. COSPAR замени CETEX. Разбра ли?

В същото време НАСА се раждаше в САЩ. През 1959 г. Ейб Силверщайн, директор на НАСА за космически полетни програми, направи първите официални изявления на американската космическа агенция относно планетарната защита:

Националната авиационна и космическа администрация обмисля проблема със стерилизацията на полезните товари, които могат да засегнат небесно тяло... В резултат на обсъжданията е установено като политика на НАСА, че полезните натоварвания, които биха могли да повлияят на небесно тяло, трябва да бъдат стерилизирани преди изстрелването,

Същата година отговорностите за планетарна защита подскачаха в НАСА като дете-сирак. Те бяха делегирани първо в Службата за науките за живота, а след това в Службата за космическа наука и приложения. През 1963 г. в рамките на програмите за биологични науки на тази служба Планетарна програма за карантина започна и в крайна сметка надзираваше няколко мисии на Аполон, като предпазване на лунните скали от наземно замърсяване и защита на Земята от лунните пластове, ако те съществуват.

През 1976 г. Програмата за планетарна карантина стана Служба за планетарна защита, и на PQ служител стана Планетен служител за защита (Прокуратурата). Днес РРО все още е основен играч, когато става въпрос за оформянето на мисии на НАСА. Той или тя се консултира с вътрешни и външни консултативни комитети и след това дава насоки за, добре, почти всичко, от това как трябва да се сглоби космически кораб, до това как пробите от други небесни тела се събират, съхраняват и връщат на Земята.

Както можете да си представите, екипите на мисията не винаги обичат PPO, защото препоръките му затрудняват работата. Но тогава отново, на кого му пука? РРО има много дълбока и много трудна задача, която е да защити живота в галактиката на всяка цена.

Този автоклав е Тад малък.

Когато Абе Силверщайн от НАСА за пръв път говори за планетарна защита, той пренебрегва да спомене как мислите за стерилизация на космически кораб. Това прекрасно предизвикателство се пада на американските биологични лаборатории във Форт Детрик, Md. Процесът, който учените разработиха, се различаваше коренно от медицинската стерилизация. В крайна сметка те не можеха точно да изтръгнат ракета в автоклав, машината, използвана от болниците за убиване на микроби с помощта на прегрята пара. Вместо това те „измиха“ космическия кораб в етиленоксид, газ, който беше разтворим в много материали и можеше да проникне ефективно в кътчетата и кривите на дори най-сложно проектираното превозно средство. Те също използваха радиация и суха топлина, прилагани за дълго време.

Микроби идват и отиват (или замърсяване напред и назад)

Преди да можете да обмислите замърсяването, трябва да станете малко тежък и да определите живота в строго биологичен смисъл. Какво е? Органичният живот, който виждаме на Земята, е същият вид, който можем да очакваме на планета в друга галактика?

Е, в Слънчевата система, непосредствено заобикаляща нашата родна планета, животът вероятно се подчинява на подобни биологични и физически принципи. Ако Марс например е притежавал атмосфера, подобна на Земята и течни води преди милиарди години, тогава може да очаквате, че там могат да се развият и форми на живот на основата на въглерод. Всъщност някои учени спекулират, че животът на Земята е дошъл от Марс (краен пример за планетарно замърсяване!). Идеята е, че метеоритите, съборени от червената ни съседка, пътуваха из космоса и разбиха нашата млада, току-що развиваща се планета. Тези метеорити може би са пренесли "семената" на органичния живот, които са се сгушили в топлата, водниста пазва на Земята и са започнали еволюционното пътешествие, за да произведат огромното разнообразие от видове, които познаваме днес.

Друго важно развитие при определянето на живота е изучаването на странни и екзотични организми на Земята. Биолозите наричат ​​тези същества като екстремофили: организми, които процъфтяват при екстремни условия, като силна киселина, ниско съдържание на кислород или изключително високи температури. Очевидно д-р Иън Малкълм, кривият математик в „Джурасик Парк“, имаше право, когато каза, „животът намира начин“. На тази планета може да няма място, дори и среда, отровна за висшите организми, където високоспециализираните микроорганизми не могат да живеят доста комфортно. И ако животът намери път в екстремните среди на Земята, тогава е безспорно, че би могъл да направи същото и при суровите условия, открити на Марс или дори на Венера.

Тази логика е в основата на планетарната защита и задвижва двата й основни приоритета: предотвратяване на замърсяване напред и назад. Напред замърсяване възниква, когато микробите, базирани на Земята, се качват на ракета на НАСА (или астронавт на НАСА), кацат на друго тяло в Слънчевата система и след като решат там, решат да се придържат. Всъщност към издръжливия микроб марсианската почва представлява само още една екстремна среда, към която трябва да се адаптира. Обратното може да се случи също толкова лесно. в обратно замърсяване, извънземен бъг, прегърнат в безплодната почва на своята родна планета, може да се привърже към багажника на астронавта, да пътува до Земята и да започне да живее голямо в новия си, петзвезден курорт.

НАСА разработва своята програма за планетна защита, за да предотврати всякакъв вид замърсяване. Как се справя този страхотен подвиг е следващ.

Всички сме марсианци

Знаем, че е някак странно да мислите за себе си като марсианец, но помислете за 60-те метеорита, открити на Земята, за които учените смятат, че са дошли от Марс. Някои от тези така наречени марсиански метеорити, когато са нарязани тънко и се гледат под мощни микроскопи, изглежда притежават структури, напомнящи на прости видове бактерии, открити на Земята. Съдебните заседания все още не са представени по доказателства, но концепцията не е отхвърлена изцяло.

Подходът на НАСА към планетарната защита

Службата за защита на планетата на НАСА класифицира мисиите в пет различни категории, в зависимост от заплахата от замърсяване напред или назад.

Службата за защита на планетата на НАСА класифицира мисиите в пет различни категории, в зависимост от заплахата от замърсяване напред или назад.

Като се има предвид, че един човек има повече бактерии по тялото си, отколкото има хора в Съединените щати и считането на една ракета или сонда на НАСА е практически проект за хиляди работници, може да изглежда поръчка на глупак да се опита да обеззаразява космически кораб [източник: Хърст и Рейнолдс]. След това отново скептиците се подиграха с идеята да изпратят хората на Луната и да ги върнат безопасно. За да се справят с тези сложни сценарии, планиращите от НАСА правят това, което винаги правят: разбиват проблема и се уверяват, че всяко малко парче има адекватно решение.

За планетарна защита този щателен процес започва с дефиниране на мисията по отношение на целевото тяло (да кажем Марс), вида на срещата (кацане и управление на безпилотен ровер на име Curiosity) и специфичните цели (разберете дали Марс би могъл да подкрепи живот чрез правене на много химичен анализ на марсианските проби).

Тъй като всеки тип мисия представлява уникални предизвикателства от замърсяването, служителят по планетарната защита определя специфични изисквания въз основа на настоящите научни познания и приноса на консултативните органи. Той или тя предава тези изисквания на инженерите и планиращите, които трябва да ги включат, докато изграждат, тестват и разработват компоненти на мисията. В настоящата политика на НАСА офицерът ще класифицира мисията в една от петте категории, всяка със собствени изисквания за планетарна защита (виж таблицата).

След това ще видим как НАСА се бори срещу всички рискове от замърсяване.

Земните микроби не са добре дошли: намаляване на рисковете за замърсяване напред

Този инженер е спокоен чиста стая в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА.

Този инженер е спокоен чиста стая в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА.

Спомнете си как НАСА първо помоли тези биолози във Форт Детрик да разработят ефективни методи за намаляване на броя на микроорганизмите на изходящите космически кораби - това, което вътрешните хора наричат намаляване на биологичната тежест? Е, тъй като повече мисии дойдоха онлайн, ние станахме по-добри в планетарната защита. Например служителите на НАСА прилагаха строги правила за карантина на екипажа за ранните мисии на Аполон, тъй като не знаеха дали съществуват или не лунни микроби. След ранното тестване на лунните проби обаче учените установили, че Луната никога не е затруднявала живота, така че карантинните процедури на екипажа са били през прозореца след третото пътуване с Аполон.

Мисиите на викингите от средата на 70-те бяха също толкова важни за планетарната защита, колкото тези на Аполон, и доведоха до разработването на много техники, използвани и до днес.

  • Чисти стаи и микробни бариери, Работниците на НАСА изградиха компоненти на Viking в помещения без бъгове и прах, известни като чисти помещения, Тези стаи живеят на името си чрез ламинарни системи за въздушен поток, които поддържат въздуха да се движи в една посока по успоредни линии на потока и с еднаква скорост. Докато въздухът се движи, фините филтри улавят прах, бактерии и други отпадъци, които иначе биха могли да се установят на повърхността на оборудването. Всички чисти стаи получават оценки въз основа на това колко добре си вършат работата. Колкото по-ниска е оценката, толкова по-чисто е съоръжението. Стаите от клас 10 например имат по-малко от 10 частици на кубичен фут. НАСА изисква компонентите на Viking да бъдат вградени в чисти помещения от клас 100 [източник: Служба за планетна защита на НАСА].
  • Предпазни дрехи. Преди работниците да влязат в чиста стая, те трябва да облекат специални дрехи от главата до петите. Тези облекла включват качулки, маски, ръкавици и зайче костюми, костюми за цялото тяло като тези, направени известни от Intel в края на 90-те години. Облеклото не позволява на работниците да отлагат коса или бактерии в чистата среда.
  • стерилизиране, След експериментите във Форт Детрик, НАСА избра стерилизация на суха топлина като предпочитана техника за викингите. По същество, стерилизация на суха топлина изисква да поставите напълно сглобения космически кораб в гигантска фурна и да го печете на 233 градуса по Фаренхайт (112 градуса по Целзий) в продължение на 30 часа. Преди работниците да изпекат съда, те го обвиват в голяма керамична обвивка - нещо, наподобяващо CorningWare - за да защитят деликатните компоненти. Алтернативен метод, използван от Viking, разчита на изпарения водороден пероксид, който може да се прилага при по-ниски температури, но все още убива микробите ефективно.

Разбира се, техниките, които обхванахме досега, само намаляват биологичното натоварване върху металните повърхности на космическия кораб. НАСА също се тревожи за нещо, известно като капсулирана тежест - бактерии, погребани дълбоко в неметалния материал за космически кораби. Ако орбитър или кацател случайно удари целта си, нещо известно като невнимателно въздействие в НАСА говорят, тези капсулирани микроби могат да бъдат освободени, като се преустановят планетарните усилия на планетата за защита.

За да се предпазят от това, планиращите мисии използват техника, наречена траектория наклона, Ето как работи: Първо, летателните инженери целят космическия кораб, така че той да пропусне целта си от стотици или дори хиляди километри. След това, след изстрелването, те проследяват внимателно плавателния съд и тъй като стават по-уверени, че е на ход и реагират добре, започват бавно да коригират траекторията с течение на времето. Ако някога изгубят контакт с космическия кораб и вече не могат да го контролират, те знаят, че е много по-малко вероятно да извършат невнимателно въздействие върху целевия орган.

Мисиите за връщане на Земята използват всички тези техники за изходящо пътуване. Входящото пътуване изисква няколко стъпки, за да се гарантира, че връщащите се астронавти или проби не замърсяват биосферата на Земята.

Чуждите микроби не са добре дошли: намаляване на замърсяването на гърба на Apollo 11

Гледате тримата астронавти Apollo 11, плюс член на екипа за възстановяване, всички облечени в техните BIGS, след като астронавтите бяха извлечени от командния модул.

Гледате тримата астронавти Apollo 11, плюс член на екипа за възстановяване, всички облечени в техните BIGS, след като астронавтите бяха извлечени от командния модул.

Когато НАСА насочи гледката си към Луната през 60-те години на миналия век, никой не знаеше дали лунният прах поддържа екзотични форми на живот или не. Ами ако гадна бъг живееше на най-близката ни небесна съседка? А какво ще стане, ако този бъг го върне на Земята и разстрои деликатния екологичен баланс на планетата? Това не беше проблем само на космическата програма на САЩ. Не, авторът Майкъл Кричтон също ги позира.

През май 1969 г., само два месеца преди Аполон 11 да пренесе първите хора, ходили по друго небесно тяло, Кричтон публикува „Щамът на Андромеда“ - предупредителна приказка за опасни микроорганизми, пренесени на Земята на космически кораб. Бестселърът запали страховете за последствията от космическа мисия, замърсяваща нашата планета. НАСА, разбира се, вече работи усилено за разработването на строги насоки за планетарна защита дотогава, но удвои усилията си, за да успокои обществените проблеми.

Както говорихме за това, НАСА в крайна сметка би сметнала, че Луната е неспособна да поддържа живота и да облекчи своите насоки за планетарна защита около лунните мисии, но ранната програма на Аполон, особено Apollo 11, моделира как космическата агенция е свела до минимум предишните рискове за замърсяване на гърба. Подходът на НАСА адресира три основни проблеми: връщащият се космически кораб, астронавтите и всякакви проби, пренесени обратно. Да започнем с астронавтите.

Когато на 24 юли 1969 г. командният модул "Колумбия" се разля в Тихия океан, екипаж за възстановяване скочи от хеликоптер към плаващия космически кораб. След като прикрепи флотационна яка към плавателния съд и надуващите се салове, един от членовете на екипажа отвори люка към модула, мина над три Облекла за биологична изолация (BIGS) и бързо запечата отново люка. Този член на екипажа също носеше един от костюмите, за да предотврати заразяване по време на раздаването.

След като астронавтите се запечатаха безопасно в защитните си дрехи, люкът на командния модул беше отворен отново и те се качиха на един от саловете. И тримата астронавти получиха гъба на основата на избелване и след това изчакаха, докато членът на екипа за възстановяване избърса люка и отворите на командния модул с йоден разтвор. Тогава хората на хеликоптера извадиха астронавтите от водата и ги пренесоха на палубата на USS Hornet. След асансьор се спуснаха до по-ниски палуби, те излязоха и тръгнаха към мобилно карантинно съоръжение (MQF), запечатана камера, която би била техният дом за няколко дни.

Корабът транспортира съоръжението, като екипажът на Аполон е запечатан вътре, до Хонолулу. След това самолет го пренесе до Хюстън, където чакащ камион хвърли астронавтите на Лунна приемна лаборатория, или LRL, На 27 юли астронавтите тръгнаха от MQF през запечатан тунел в зоната за прием на лабораторията. Астронавтите останаха под карантина в Хюстън до 10 август, докато екип от лекари наблюдаваше здравето им и наблюдаваше възможни инфекции. Когато никой не се е развил, те са били считани за здрави и без лунни патогени.

Планетна защита на Аполон 11

Хей, хм, Нийл, бързо нещо, преди да тръгнеш: Опитай се да не върнеш лунни микроби убийци, добре?

Хей, хм, Нийл, бързо нещо, преди да тръгнеш: Опитай се да не върнеш лунни микроби убийци, добре?

След като астронавтите бяха безопасно прикрепени в MQF, екипажът за възстановяване работеше, за да получи командния модул Columbia на борда на стършела. Корабен кран вдигна космическия кораб от водата и го постави на асансьор. Тогава тя беше спусната до същата палуба като MQF. Там между командния модул и карантинното съоръжение беше поставен пластмасов тунел, така че лунните проби и филмите, заснети по време на мисията, могат да бъдат прехвърлени в MQF без страх от заразяване. На 30 юли космическият кораб пристигна в Хюстън в LRL, където инженерите за възстановяване отстраниха и опаковаха цялото оборудване за карантина. След това избърсаха интериора с дезинфектант, загряха го до 110 градуса по Фаренхайт (43 градуса по Целзий) и го напълниха с формалдехид в продължение на 24 часа.Като предпазна мярка екипажът за възстановяване също остана под карантина заедно с астронавтите Аполон.

Какво се случи с пробите? Манипулаторите ги отстраниха от MQF с помощта на брави за дезактивация. Тогава те също си върнаха към LRL. Пристигнаха в херметични куфари, известни като Контейнери за връщане на проби от лунен Аполон, или ALSRCs, Манипулаторите в лабораторията стерилизираха външната страна на куфарите, като първо ги изложиха на ултравиолетова светлина и след това ги измиха в пероцетна киселина, биоцид, обикновено използван в хранителни среди и напитки. След като ги изплакнат със стерилна вода, манипулаторите преминали ALSRC през вакуумна брава в главната кутия за ръкавици на вакуумната камера. Всички ранни изпитвания върху лунните проби се проведоха в кутията на ръкавиците, която послужи като херметична бариера, за да не избягат всички микроби. До август 1969 г., след интензивен биологичен и химичен анализ, служителите на LRL обявяват лунните проби без лунни микроорганизми и ги освобождават от карантина.

Това може да звучи като много предпазни мерки, но някои твърдят, че усилията за планетарна защита, използвани от НАСА за Аполон 11, са в най-добрия случай. В края на краищата, когато командният модул „Колумбия“ се разпръсна в Тихия океан, не бяха въведени предпазни мерки за улавяне на досаден микроб, който може по някакъв начин да е оцелял при повторно навлизане в земната атмосфера. И анализът на лунните проби беше спрян в един момент, когато работниците се опасяваха, че кутията за ръкавици във вакуумната камера може да има теч. Ами ако Луната наистина е поддържала живота? А какво ще стане, ако една от тези лунни форми на живот се отърси от космическия кораб на Колумбия, настани се на океанското дъно и се колонизира? Това чиста научна фантастика ли е? Или може би неизбежна реалност, както ние, космически хора, които сме, да изследваме все повече и повече от нашата огромна, загадъчна вселена?

Бележка на автора

Направете малко проучване на планетарната защита и ще се натъкнете на „Щамът на Андромеда“ на Майкъл Кричтон. Но ако искате къмпинг да се заеме с темата, вземете (или изтеглете) флик от 1982 г. „Creepshow“. В него има история, наречена „Самотната смърт на Джорди Верил“, която играе Стивън Кинг в едноименната роля. Джорди е фермер, който намира метеорит и смята, че това е неговият златен билет. За съжаление метеоритът носи извънземни спори, които превръщат бедния човек в ходещ плевел. Това не е щастлив край, но е интересно поемане на планетарната защита.


Видео Добавка: Spacesuit Systems - Part 1.




Изследване


Добив На Астероиди, Не По-Луд От Дълбоководното Сондиране, Съветват Казват
Добив На Астероиди, Не По-Луд От Дълбоководното Сондиране, Съветват Казват

Аляска Поставя Нов Рекорд От Вятърна Чаша
Аляска Поставя Нов Рекорд От Вятърна Чаша

Наука Новини


Как Работи Биологичното Земеделие
Как Работи Биологичното Земеделие

Останки От Епидемия „Край На Света“, Открита В Древен Египет
Останки От Епидемия „Край На Света“, Открита В Древен Египет

Костите С Пръсти Сочат Към Нов Клон На Човечеството
Костите С Пръсти Сочат Към Нов Клон На Човечеството

Покритие На Тайнствените Морски Същества В
Покритие На Тайнствените Морски Същества В "Голям Тихи Океан"

Къде Е Снегът?
Къде Е Снегът?


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com