星際海關(guān)檢疫計劃

“行星保護計劃”的仁兄們正在為太空環(huán)保事業(yè)出力，他們在研究怎樣消滅從外星來的微生物，同時阻止地球上的微生物到太空漫步。

美國的一個太空艙意外墮入墨西哥的荒郊小鎮(zhèn)。幾個小時后，小鎮(zhèn)變成了死城，街道上躺滿尸體。致命源來自附著在太空艙上的“仙女座”病毒，“仙女座”迅速變異，人類的未來命懸一線。這是小說《天外來菌》(The AndromedaStrain)中的場景，作者是當今美國最受歡迎的作家邁克爾#8226;克萊頓。

這部1969年發(fā)表的作品真實展現(xiàn)了外星物種帶來的可怕后果。我們對外太空知之甚少，如果“仙女座”真來到地球，很有可能，地球上的科學家們連發(fā)現(xiàn)都來不及。另一方面，每個從地球出發(fā)的航天器，很可能搭載著數(shù)百萬的微生物抵達外太空，成為別的星球的“仙女座”。這是約翰#8226;魯梅爾(John D. Rummel)每天都擔心的事情，他是NASA行星保護項目組專家，帶領(lǐng)著100多名科學家執(zhí)行出行航天器殺菌任務(wù)以及返航航天器感染風險分析。他的工作，就是確保從地球出發(fā)的航天器上攜帶的細菌不污染外星球的環(huán)境，確保從外星球返航的航天器以及所帶樣本不污染地球的環(huán)境。

給我熱死它們

“許多科學家認為，火星上的輻射會立即殺死地球上的任何微生物，但太空生物學的研究表明，有些微生物能突破這個限制?！濒斆窢栒f，“就像地球上極端環(huán)境中存活的生命。我不想生活在黃石公園沸騰池中，但也有微生物很喜歡它。”

魯梅爾說的是事實。1 9 6 7 年4 月，NASA的“勘測者3”探測器(Surveyor3)降落在月球，3年后，當宇航員將其召回，他們發(fā)現(xiàn)探測器上仍然有幸存者—這些微生物逃過了發(fā)射時的沖擊、缺氧和輻射轟擊。

行星保護計劃啟動之初就著重關(guān)注“返航感染”。自從前蘇聯(lián)于1957年成功發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星進行太空探索任務(wù)之后，國際科學理事會專門成立了空間研究委員會(COSPAR)來加快國際空間探索。他們的職責之一就是執(zhí)行“行星保護計劃”。

“NASA早期的太空計劃認為月球不需要被保護，認為月球敵視所有生命，它的表面死氣沉沉。而火星不一樣，有生命存在的可能性。執(zhí)行火星任務(wù)的航天器‘海盜號’(Viking)就經(jīng)過了嚴格的行星保護程序?！盢ASA行星保護項目組成員凱瑟琳#8226;康利(Catharine Conley)說。

所有送往火星的太空探測器中，只有“海盜號”進行了充分的滅菌?！昂１I號”的滅菌方法被稱為干熱殺菌法，是NASA唯一獲得批準的航天器的滅菌方法。具體操作是將航天器放置于一個111.7℃的巨大烤箱中，烤制時間為54小時，然后檢驗存活微生物數(shù)量。“這個過程會一直持續(xù)下去，直到微生物的數(shù)量低到造不成危害為止。整個任務(wù)進行了6000多項化驗。所有將到太空遨游的部件必須通過100級的無塵室處理?！濒斆窢栒f，“我們不希望過幾年再去火星的時候，發(fā)現(xiàn)了來自地球的生物?！?/p>

這也是2003年9月，NASA讓處于死亡狀態(tài)的“伽利略”探測器墜入木星的原因?！氨仨氝@樣做，這是我們花了數(shù)百個小時分析磁強計讀數(shù)、照片和其他由‘伽利略’探測器傳送的數(shù)據(jù)后得出的結(jié)論?！濒斆窢栒f。

NASA原本計劃讓“伽利略”在環(huán)木星軌道上運行下去，但考慮到它的燃料即將用盡，在木星引力的作用下，其運行軌道有可能發(fā)生變化，很有可能會與木衛(wèi)二相撞。如果真是這樣，附帶在“伽利略”上的地球微生物將被帶至木衛(wèi)二，這是科學家不愿看到的。因為探測結(jié)果顯示，木衛(wèi)二也許是太陽系中最有可能存在地球以外生命的地方之一。

“‘伽利略’未經(jīng)過消毒，它上面的微生物在溫度適合和射線照射下將產(chǎn)生質(zhì)變。盡管它擁有保護隔層，但在飛行的摩擦中隔層會逐漸脫落，微生物將被釋放出來?！濒斆窢柦忉屨f，“我們擔心地球的微生物‘向外污染’木衛(wèi)二，所以讓‘伽利略’撞向了木星。”

我們怎樣去污染外星

來自地球的微生物幾乎可以被視為太空中的一種新污染，在NASA等太空探索者們看來，它不僅會給可能存在生命的外星帶去威脅，還可能誤導(dǎo)整個尋找外星生命的探索。

2009年3月份，國際空間站的宇航局用LOCAD-PTS檢測儀器做了一次實驗，這是行星保護技術(shù)的首次測試。該實驗使用高科技棉簽對宇航員的手套進行清潔，然后監(jiān)測棉簽以檢查微生物。實驗在15處發(fā)現(xiàn)了帶有真菌印跡的葡聚糖(見本期辭典)。科學家預(yù)計，即使執(zhí)行嚴格的清潔程序，仍會有數(shù)以百萬計的細菌從地球飛向太空。在搜尋外太空生物時，他們當然不希望被地球生物所欺騙。“說不定哪天我們在火星上找到了生命，最后卻沮喪地發(fā)現(xiàn)不過是科羅拉多某種面包上的霉菌?！?/p>

實際上，為了分辨潛在的外星生命，NASA在“海盜號”探測器中收集了詳盡的樣本采集情況，以期與可能的新生命形式進行對比。當前的DNA測試方法證明，迄今為止在外太空發(fā)現(xiàn)的生命形式全部源自地球。因為“海盜號”經(jīng)過嚴格的消毒，這個結(jié)果比較可信。

但并不是所有的探測器都有像“海盜號”這樣的覺悟，因為“海盜號”用的是干熱消毒法，而電子等熱敏感設(shè)備無法進行干熱處理?！艾F(xiàn)在一系列的電子產(chǎn)品讓我們的航天器更小、更輕、更便宜。但這些材料不能承受熱量。”魯梅爾解釋說，“應(yīng)該有更好的方法取代干熱滅菌法，而NASA將在未來太空任務(wù)中實施更嚴格的清潔措施?！?/p>

據(jù)魯梅爾介紹，目前被認為靠譜的一種替代方法是先把消毒室變成真空，讓過氧化氫注入，達到指定的蒸氣濃度，用過氧化氫殺菌消毒。研究人員在這種方法下測試了一系列不同的金屬的兼容性，以便觀察在過氧化氫中，在暴露狀態(tài)下的樣本金屬屬性是否改變，結(jié)果讓人滿意。

2009年10月的《微生物》雜志上也帶來一個好消息。NASA下屬噴氣推進實驗室的科研人員說，他們有新的技術(shù)，能在返航的航天器上找到細菌芽孢的位置。芽孢是一種細胞內(nèi)的微生物休眠體，又稱內(nèi)生孢子，適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細胞。其數(shù)量及其生長狀況等是鑒定細菌的依據(jù)之一。

測試方法其實很簡單，先在被檢測物表面約一角錢硬幣大小的地方涂上鋱，然后將其置于紫外線燈下照射，幾分鐘內(nèi)，人們通過顯微鏡和特殊相機便能看到是否有細菌芽孢，因為鋱能把細菌芽孢的主要物質(zhì)吡啶二羧酸變成明亮的綠色。

美國國土安全部化學生物研究項目負責人詹姆士#8226;安東尼也看上了這項太空技術(shù)。他準備從NASA那里把這個技術(shù)拿過來搞“反恐生物戰(zhàn)檢測”，因為它確實快捷實用。

地球和火星需要保護嗎?

不過，行星保護程序本身的進度繁雜、緩慢，激怒了它的多數(shù)反對者。在美國科羅拉多州，一個大人物認為從其他星球受到感染是無稽之談。他就是羅伯特#8226;祖布林(Robert Zubrin)，火星協(xié)會的主席?；鹦菂f(xié)會有5000多名付費會員，職務(wù)五花八門，他們對一切與火星有關(guān)的科研有興趣。

“行星保護簡直可以說是神經(jīng)質(zhì)的病態(tài)行為，就是它讓火星探索的腳步變慢。如果NASA不把精力放在費力地清除探測器微生物上，它本來可以承擔更多的項目，然后更迅速地執(zhí)行它們。”火星協(xié)會主席祖布林如此說。

祖布林先生堅定地認為火星和地球不需要保護。他說，地球和火星老早就開始互相污染了?？茖W家估計，每年有88磅的火星巖石落入地球?！靶行潜Ｗo的想法源于早期的理論—行星原本是相互隔離的。但其實它們并不是這樣。”祖布林說，“就好像人們搞海關(guān)隔離，但人并無法阻止加拿大的鳥飛到美國去。同樣道理，火星上的物質(zhì)也能飛到地球來，事實上這樣的污染已經(jīng)進行了幾億年，危險可能來自火星表面的隕石撞擊。”

“雖然祖布林先生的理論聽起來有些道理。”魯梅爾說，“但它最終只是一個理論，沒有任何科學證據(jù)證明火星巖石已進行到地球?！?/p>

“我們20世紀70年代才逐漸了解，地球細菌能夠在超過100℃依然能茁壯成長，其他極端惡劣的環(huán)境也是如此。毫無疑問，火星具有的環(huán)境類型，其實比較適合地球某種形式的微生物生存?！濒斆窢栒f。“幸運的是，NASA不需要考慮祖布林先生所說的那種情況。就像1958年電影《隕星怪客》(The Blob)中那樣，如果男主角史蒂夫#8226;麥奎因都不能預(yù)知外星怪物的到來，我還會有什么機會?”