Эта статья за авторством Лорана Палка, старшего преподавателя Национального музея естественной истории опубликована на платформе The Conversation. 24 Канал перевел и публикует ее в адаптированном виде.

Читайте на сайте Как высадка на Луну первого частного лендера превратилась в катастрофу

Детали миссии

Миссия Beresheet столкнулась с проблемами с самого начала, когда вышли из строя камеры "звездного трекера", предназначенные для определения ориентации космического аппарата и, таким образом, надлежащего управления его двигателями. Бюджетные ограничения привели к урезанию проекта, и хотя командный центр смог обойти некоторые проблемы, 11 апреля, в день посадки, ситуация стала еще более сложной.

На пути к Луне космический корабль двигался на большой скорости, и его нужно было значительно замедлить, чтобы совершить мягкую посадку. К сожалению, во время торможения вышел из строя гироскоп, который заблокировал основной двигатель. На высоте 150 метров Beresheet все еще двигался со скоростью 500 км/ч, слишком быстро, чтобы его можно было вовремя остановить.

Столкновение было сильным – зонд разлетелся в щепки, а его обломки разлетелись на расстояние около сотни метров. Мы знаем это, потому что место падения было сфотографировано спутником NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) 22 апреля.

Место аварии Beresheet
Место аварии аппарата Beresheet / Фото NASA

Животные, которые могут выдержать (почти) все

Что же произошло с тардиградами, которые путешествовали на зонде? Учитывая их удивительную способность выживать в ситуациях, которые убили бы практически любое другое животное, могли ли они "загрязнить" Луну? Хуже того, могли ли они размножиться и колонизировать ее?

Тардиграды – это микроскопические животные, длина которых меньше миллиметра. Все они имеют нейроны, рот, открывающийся на конце выдвижного хоботка, кишечник, содержащий микробиоту, и четыре пары несочлененных ног, заканчивающихся когтями, а большинство из них имеют два глаза. Несмотря на свой маленький размер, они имеют общего предка с такими членистоногими, как насекомые и паукообразные.

tardigrades
Тихоходы / Фото Wikipedia

Чтобы быть активными, питаться микроводорослями, такими как хлорелла, а также двигаться, расти и размножаться, тардиграды должны быть окружены водяной пленкой. Они размножаются половым или бесполым путем через партеногенез (из неоплодотворенной яйцеклетки) или даже гермафродитизм, когда особь (которая имеет как мужские, так и женские гаметы) самооплодотворяется. После вылупления из яйца активная жизнь тардиграды длится от 3 до 30 месяцев. Всего описано 1 265 видов, включая два ископаемых.

Тардиграды известны своей устойчивостью к условиям, которые не существуют ни на Земле, ни на Луне. Они могут останавливать свой метаболизм, теряя до 95% воды в организме. Некоторые виды синтезируют сахар трегалозу, который действует как антифриз, тогда как другие синтезируют белки, которые, как считается, объединяют клеточные компоненты в аморфную "стекловидную" сеть, что обеспечивает устойчивость и защиту каждой клетки.

Во время обезвоживания тело тардиграды может уменьшиться до половины своего нормального размера. Ноги исчезают, остаются видимыми лишь когти. Это состояние, известно как криптобиоз, длится до тех пор, пока условия для активной жизни не станут снова благоприятными.

Но выжить могут не все...

В зависимости от вида тардиграды, особям требуется больше или меньше времени для обезвоживания, и не всем экземплярам одного вида удается вернуться к активной жизни. Обезвоженные взрослые особи выживают в течение нескольких минут при температуре -272°C или 150°C, а также в течение длительного времени при высоких дозах гамма-излучения в 1000 или 4400 Грей (Гр).

Для сравнения, доза в 10 Гр является смертельной для человека, а 40-50 000 Гр стерилизует все типы материалов. Однако, независимо от дозы, радиация убивает поздние яйцеклетки. Более того, защита, которая обеспечивает криптобиоз, не всегда является четкой, как в случае с Milnesium tardigradum, где радиация одинаково влияет как на активных, так и на обезвоженных животных.

Так что с колонизацией Луны?

Что же произошло с тардиградами после того, как они разбились на Луне? Есть ли среди них живые существа, похороненные под лунным реголитом, пылью, глубина которой колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров?

Прежде всего, они должны были пережить столкновение. Лабораторные исследования показали, что замороженные образцы вида Hypsibius dujardini, которые путешествовали со скоростью 3 000 км/ч в вакууме, были смертельно повреждены, когда врезались в песок. Однако они пережили столкновения со скоростью 2600 км/ч или меньше – и их "жесткая посадка" на Луну, желательная или нет, была намного медленнее.

Поверхность Луны не защищена от солнечных частиц и космических лучей, особенно гамма-лучей, но и здесь тардиграды смогли бы устоять. На самом деле Роберт Виммер-Швайнгрубер, профессор Кильского университета в Германии, и его команда показали, что дозы гамма-лучей, которые попадали на поверхность Луны, были постоянными, но низкими по сравнению с дозами, упомянутыми выше – 10 лет воздействия лунного гамма-излучения соответствовали бы суммарной дозе около 1 Гр.

Но тогда возникает вопрос о "жизни" на Луне. Тардиградам пришлось бы выдерживать недостаток воды, а также температуры от -170 до -190°C в течение лунной ночи и от 100 до 120°C днем. Лунный день или ночь длится долго, чуть менее 15 земных суток. Сам зонд не был спроектирован таким образом, чтобы выдерживать такие экстремальные условия, и даже если бы он не разбился, то прекратил бы свою деятельность через несколько земных дней.

Смотрите также Японский лунный модуль SLIM пережил суровую лунную ночь вопреки ожиданиям ученых

К сожалению для тардиградов, они не могут преодолеть недостаток жидкой воды, кислорода и микроводорослей – они никогда не смогли бы восстановиться, не говоря уже о размножениия. Так что, их колонизация Луны невозможна.

Однако неактивные экземпляры находятся на лунном грунте, и их присутствие вызывает этические вопросы. Более того, в то время, когда исследование космоса набирает обороты во всех направлениях, загрязнение других планет может означать, что мы потеряем возможность обнаружить внеземную жизнь.