Еще до того, как человечество начало осуществлять  мечту о космическом туризме, бактерии успели совершить не одно путешествие. Эти попутчики «пристегивают ремни» к телам астронавтов, оборудованию и космическому кораблю и первым классом бесплатно летают в космос. Можно считать, что первый успешный тур микроорганизмы совершили 19 августа 1960 г. на корабле «Спутник-5» вместе с собаками Белка и Стрелка, 40 мышами, двумя крысами и растениями. Полет длился 25 час. Весь экипаж благополучно вернулся на Землю.

Избежать лишних «пассажиров» невозможно, поэтому ученые решили использовать микроорганизмы для космических исследований. Так, ученые отобрали четыре вида патогенных бактерий и отправили их вместе с астронавтами, чтобы выяснить, насколько микроорганизмы хорошо адаптируются к внеземной среде при отсутствии достаточного количества питательных веществ. Среди испытуемых были Klebsiella pneumoniae, которая вызывает пневмонию, сепсис, инфекции мочевыводящих путей, и Pseudomonas aeruginosa, которая встречается в гнойном воспалении тканей и гнойных ранах. «Диета» бактерий состояла из азота, фосфора, серы, железа, воды и углеводов углистых метеоритов. Выяснилось, что в условиях космоса клеточная мембрана бактерий изменилась, и они могут спокойно выживать и размножаться. Такое приспособление к космическим условиям вызвало сильную реакцию иммунной системы человека на патогены, что повышает риск заражения астронавтов. А избавиться от бактерий трудно, ведь проветрить помещение в космосе не получится.

Международная космическая станция

Международная космическая станция

Источник: rbc.ru

На случай заболевания экипажа был разработан прибор E-Nose («электронный нос»), который улавливает микроорганизмы и определяет их количество на поверхностях. В 2012 г. такое устройство обнаружило на МКС бактериальное и грибное загрязнения. Это серьезная проблема, т.к. бактерии и грибы могут не только вызывать заболевания космонавтов, но и выводить из строя технику. Когда в 1997 г. на российской орбитальной станции «Мир» перестала работать коммутационная связь и Земля перестала слышать космонавтов, оказалось, что плесень разрушила пластиковые оплетки проводов, что вызвало замыкание. А в 2001 г. из-за скопления большого количества микроорганизмов вокруг противопожарного датчика на МКС сработали ложные сигналы о пожаре. О причинах поломок удалось узнать лишь по возвращении на Землю.

Плесень на проводах МКС

Плесень на проводах МКС

Источник: bio-media.ru

Были случаи, когда экипаж жаловался на неприятный запах, похожий на гнилые яблоки. Причина была в жизнедеятельности плесневых грибов. Это происходит, потому что микроорганизмы стараются выживать и ищут питательные элементы. Для этого они размещаются на пластиковых деталях и разрушают полимеры, пытаясь добыть пищу. Именно выделение ферментов производит такой специфический аромат.

На МКС проводят учет микроорганизмов. Один из способов – метод культивации. Космонавты специальными тампонами проводят по стенам внутри станции и затем отправляют образцы на Землю для анализа. С помощью этого метода в американском сегменте МКС обнаружили более 700 млн колониеобразующих единиц (КОЕ) бактерий и до 310 тыс. КОЕ грибов на 100 кв. см. Однако не все виды бактерий могут быть культивированы этим способом. В 2019 г. ученые из США провели эксперимент с той же целью, но с использованием ПЦР (полимеразная цепная реакция). Анализ показал среднее количество микроорганизмов: 31 млн КОЕ бактерий и 7,1 тыс. КОЕ грибов на 100 кв. см.  

Плесень, найденная на МКС

Плесень, найденная на МКС

Источник: bio-media.ru

Бактерии-астронавты могут стать и помощниками в космических экспедициях. В США ученые предложили использовать при полетах на Марс синтетические бактерии для производства топлива, продуктов питания и лекарств, что снизит стоимость экспедиций. Согласно проекту ученых, 10 т продовольствия, которое берут на 916 дней, можно уменьшить с помощью фотосинтезирующих бактерий. В космосе микроорганизмы будут питаться отходами жизнедеятельности космонавтов, а также углекислым газом и азотом, которых много в марсианской почве. Необходимые продукты распада атмосферы Марса позволят синтезировать метан и обеспечат топливом на обратную дорогу.

Оказывается, микроорганизмы могут жить не только внутри космических аппаратов, но и снаружи. В 2018 г. японские ученые обнаружили, что бактерии Deinococcus могут существовать в нижних слоях стратосферы Земли, несмотря на солнечную радиацию. Это стало поводом для испытания деинококков в открытом космосе. Высушенные агрегаты бактерий разместили на внешних панелях японского экспериментального модуля «Кибо» МКС и наблюдали за ними в течение трех лет. Образцы были разных размеров. Те агрегаты, что были более 0,5 мм, частично выжили в космосе. Интересно, что, умирая, микроорганизмы создавали защитный слой для других бактерий, чтобы обеспечить выживание колонии. По мнению ученых, агрегаты диаметром около 1 мм могут существовать в открытом космосе до 8 лет. Этот факт говорит о возможности переносить микроорганизмы с одних планет на другие, чем подкрепляет теорию панспермии.

Также во время исследования Сатурна на одном из его спутников – Энцеладе, были найдены сложные органические соединения. Ученые провели эксперимент и поместили земные организмы в условия, созданные по типу атмосферы Энцелады, которая состоит в основном из водяного пара, азота, метана и углекислого газа. Оказалось, что бактерии могли бы приспособиться и выжить на этом спутнике Сатурна.

Энцелад - спутник Сатурна

Энцелад - спутник Сатурна

Источник: ru.wikipedia.org

Таким образом, пока исследователи ищут возможности использовать бактерии-астронавты в научных целях, микроорганизмы отлично путешествуют в космосе. Без билета и разрешения. Поэтому как бы мы ни противились, без них полететь не удастся.

Фото на странице: popmech.ru

Фото на главной странице: techtoday.in.ua

Материал подготовлен на основе открытых источников.