С самого начала лучшими технологиями, позволяющими убедиться, что космические аппараты действительно обеззаражены, были взятие мазков, выращивание культур и подсчет колоний – все, как столетие назад, при Луи Пастере¹¹. Индикаторной бактерией стала спорообразующая Bacillus subtilis – относительно безвредная бактерия, способная создавать прочные споры. Логика такова: если споры не выживут, то не выживет и все остальное. Культивирование микробов может занять несколько дней, и в нашем быстро меняющемся мире это большой минус, если полагаться на метод столетней давности. Но Спрай утверждает, что все хотят чего-то более быстрого, однако, несмотря на достижения в технологиях ДНК-тестирования, лишь немногие альтернативы имеют такую же чувствительность и специфичность, как культивирование. Спустя полвека после «Викингов» аппарат «Персеверанс» и космический корабль, который должен доставить его на Марс, собирались в чистом помещении. Их прочные детали были закалены при температуре 150 °C, а наиболее чувствительные – стерилизованы при значительных низких температурах или с помощью паров перекиси водорода, после чего все это было подвергнуто тотальной проверке на наличие микробов.

Небольшое количество спор всегда останется, а требуемый уровень чистоты зависит от конкретной миссии. Например, на Марсе есть точки, для которых действуют разные требования, касающиеся чистоты опускающихся аппаратов. Миссии по обнаружению жизни, а также связанные с работами в «особых регионах»¹² (места, где наши земные организмы могут размножаться) требуют самых высоких стандартов. Когда в июле 2020 года «Персеверанс» отправлялся на Марс, согласно политике NASA, на весь полезный груз было разрешено использовать 500 тысяч спор, а на сам марсоход – около 41 тысячи¹³.

Микроб может выжить после стерилизации, но он не будет представлять угрозы заражения, если не переживет космическое путешествие. За пределами земной орбиты существует почти абсолютный вакуум, в котором нет кислорода и других веществ. В вакууме газы расширяются, а жидкости быстро выкипают. Кроме того, здесь присутствуют взрывы космической и солнечной радиации. Ионизирующее, ультрафиолетовое излучение и тяжелые ионы, остатки образования сверхновых и других событий создают постоянную радиационную опасность для космических путешественников и их транспортных средств. «Большинству организмов, – говорит Спрай, – это не нравится»¹⁴. Но если, скажем, гриб переживет все это и высадится на Марсе, у него возникнут другие проблемы. В отличие от Земли, на Марсе нет атмосферы, которая защищает поверхность планеты от более энергичных ультрафиолетовых лучей Солнца (UVC). Более привычные лучи UVA и UVB все еще представляют проблему, но в меньшей степени. Незащищенный человек на поверхности Марса получит солнечный ожог за считаные секунды, а прямое воздействие на поверхность будет смертельным для всех известных микроорганизмов, «даже таких относительно устойчивых к ультрафиолетовому излучению, как черная плесень». Но все это остается для нас неизведанной территорией.

В 2020 году Марта Кортесао, аспирант Немецкого аэрокосмического центра в Кельне, и ее коллеги опубликовали любопытные результаты¹⁵. Облучив споры плесени высоким уровнем радиации, они пришли к выводу, что некоторые грибковые споры могут выдержать путешествие на Марс. Годами ранее, когда появились новости о развитии плесени на космических станциях, люди начали задаваться вопросом: могут ли споры выжить вне Земли? Кортесао утверждает, что радиация является ограничением номер один для космических путешествий: «Здоровье человека, материалы, связь – все зависит от космической радиации»¹⁶.

Грибок Aspergillus niger растет на фруктах и овощах (а также может поражать легкие, хотя и в меньшей степени, чем обычный грибок Aspergillus fumigatus). Большинство из нас знают его как обычную черную плесень. Ее цвет обусловлен меланином – той же молекулой, которая защищает нашу кожу от ультрафиолетового излучения солнца. Известно, что темные плесени устойчивы к радиации, но смогут ли они пережить космическое путешествие? Кортесао и ее коллеги хотели понять, как споры грибов A. niger соотносятся со спорами бактерий Bacillus subtilis и устойчивыми к радиации бактериями-экстремофилами, такими как Deinococcus radiodurans. Кортесао говорит: «Мы подвергали их огромному количеству радиации, тестируя дозы до 1000 грей». В греях измеряется количество энергии излучения, которое поглощается на массу ткани. «Это эквивалентно многим, многим годам в космосе». Люди, по словам Кортесао, могут выдержать пять грей, но «мы будем полностью уничтожены»¹⁷. Помимо радиации, любому межпланетному путешественнику придется столкнуться с вакуумом космоса и экстремальными температурами, и все же некоторые земные организмы могут выжить¹⁸. В условиях эксперимента Кортесао споры грибов выдерживали высокие дозы ионизирующего излучения и переносили ультрафиолет лучше, чем споры бактерий¹⁹. Споры Aspergillus, вероятно, могли бы выдерживать радиацию в течение нескольких лет в реальном космосе, если бы были защищены слоями компонентов клеточной стенки, других клеток и прочих физических средств защиты.

«Слои подобны механической защите, – объясняет она, – как скафандр космонавта»²⁰. Меланин, окружающий клеточную стенку споры, тоже защищает. Нынешние руководства по планетарной защите не учитывают грибковые споры. Может быть, зря.

Спрай при этом не беспокоится о грибах-попутчиках, хотя и признает, что есть такие, которые нам пока не известны. «Когда вы спрашиваете, может ли муравей пересечь реку, – говорит он, – ответ будет “нет”. Но пересекают ли муравьи реки? Да. Может ли ничем не защищенная грибковая спора выжить в космосе? Скорее всего, нет»²¹. Но он согласен, что под слоями защиты отдельные микробы, возможно, и выживут. Однако вероятность того, что они окажутся в достаточно теплом и влажном месте, где смогут устроить себе дом, будет невелика. Есть и еще одно подспорье для путешествующих микробов – это люди. С самого начала космической эпохи предполагалось, что именно люди будут заниматься исследованиями за пределами нашей орбиты, а значит, они проследят за тем, чтобы не произошло вредного загрязнения. Но исследования в любом случае оставят после себя следы. На кораблях и других космических аппаратах хорошо работают методы стерилизации, но людей стерилизовать все равно невозможно. Куда бы мы ни отправились, мы возьмем с собой наш земной микробиом, даже на Марс.

На заре освоения космоса существовала еще одна проблема, которая тревожила больше, чем загрязнение людьми новых миров. В то время как внимание всей планеты было приковано к немыслимым достижениям и астронавтам, подвергавшим свои жизни опасности, некоторые беспокоились о другом. Что, если исследователи, которые ступили на Луну, по возвращении принесут на Землю инопланетные микробы? Мысль о том, что космические корабли или астронавты могут заразить Землю неизвестными микробами, была пугающей. «Большинство ученых были согласны с тем, что вероятность существования жизни на Луне невелика. Но они сильно разошлись во мнениях, какими будут последствия для Земли, если лунные организмы все-таки существуют и какой-нибудь из них прибудет с возвращающимися астронавтами»²², – говорилось в статье в Time в июне 1969 года. Но у NASA были тщательно проработанные планы на случай так называемого обратного заражения. Агентство подготовило карантинные помещения и построило Лунную приемную лабораторию, предназначенную для содержания лунных микробов. Это предприятие обошлось в десятки миллионов долларов, а еще столько же было потрачено на эксплуатацию объектов. Врач NASA Чарльз Берри, отвечавший за полет и возвращение астронавтов «Аполлона-11», вспоминал: «Через что мы только ни прошли… У нас был человек в биологическом изолирующем костюме, который подошел к двери, и мы открыли ее, чтобы бросить внутрь три биологических изолирующих костюма и экипаж мог выйти. Но он открыл этот люк, а когда вы это делаете, в воздух, без всяких сомнений, вылетают микробы. Если бы это была лунная чума, не знаю, что бы произошло. Я не верил, что у нас будет лунная чума, но не мог исключить эту возможность. Я имею в виду, что было приложено много усилий, чтобы предотвратить это»²³.