日本隼鸟 2 号探测器从龙宫小行星带回样本后,研究人员在分析过程中意外发现了地球微生物的存在。这一事件引发了对太空探索防污染难题的深入思考。
隼鸟 2 号于 2014 年 12 月发射,2018 年 6 月抵达龙宫小行星。它撞击小行星表面收集岩石样本,并于 2020 年 12 月 6 日将回收舱送回地球。科学家迅速将回收舱运至无尘室,在 10000 级无尘室内的真空室打开密封舱,然后存放至加压氮气房间,用消毒工具拾取单一颗粒转移至密封容器储存,随后将样本分送给世界各地的研究人员进行分析,包括纳米 X 光电脑断层扫描、嵌入环氧树脂块以扫描电子显微镜检查等。
伦敦帝国学院团队收到编号 A0180 的样本,先使用 X 光扫描确认表面没有细菌,三周后将样本转移至树脂,隔一周使用扫描电子显微镜准备进行更详细研究时,却发现样本表面出现与地球原核细菌密切相关的 11 种丝状微生物。显然,样本放入树脂后某个时间点被污染了。
伦敦帝国学院的团队负责人根格表示,他们在从小行星带回的样本中发现了微生物。这些微生物出现在岩石上,随着时间的推移扩散,最后消失。微生物数量的变化证实了它们是活的微生物。虽然研究小组并不确定是哪一种微生物,但根格认为它们很可能是芽孢杆菌等细菌,因为它们是非常常见的丝状微生物,特别是在土壤和岩石中。
目前这份样本已不太能提供任何与龙宫小行星有关的信息。研究人员强调,地球微生物具备令人难以置信的适应性,似乎能迅速消化来自任何星球的有机物质,这也说明了任何太空任务都有机会污染其他星球的环境。最坏的结果是,某些地球微生物可能已进入月球和火星。
二、隼鸟 2 号的壮举与样本防护措施2014 年发射,2018 年抵达龙宫小行星,开始样本采集工作。
2014 年 12 月,隼鸟 2 号探测器由一枚 H-2A 火箭从种子岛宇宙中心成功发射。历经漫长的太空旅行,于 2018 年 6 月底,抵达小行星 “龙宫”。在经历 1542 天的漫漫太空之旅后,隼鸟 2 号终于在小行星 “龙宫” 开启了预定任务。它由日本宇宙航空研究开发机构等合作研发,重约 600 千克,搭载有高效离子引擎、光学相机、激光测距仪、近红外线观测仪器、返回式胶囊等多种先进设备。
隼鸟 2 号在 “龙宫” 附近对其进行拍照观测等,并向 “龙宫” 投放了两个小型探测车以调查小行星表面的各种信息,选择最佳着陆位置。观测发现,“龙宫” 表面大部分地区布满碎石,远没有想象中平坦开阔,原定当年 10 月下旬的着陆计划不得不推迟。
2020 年将回收舱送回地球。
2019 年,隼鸟 2 号进行了一系列重大任务。2 月在 “龙宫” 着陆,收集 “龙宫” 表面样本并发现了水合矿物质。4 月,向 “龙宫” 表面发射了一枚金属弹,形成了一个大约 10 米宽的人工撞击坑,坑中含有岩样堆积物。
2019 年 11 月 13 日,“隼鸟 2 号” 开启回家之旅。经过漫长的飞行,2020 年 12 月 5 日,隼鸟 2 号在地球附近和回收舱成功分离。12 月 6 日,隼鸟 2 号的回收舱在澳大利亚南澳州北部的沙漠成功着陆,2 小时后被找到并回收。
样本的精心防护回收舱被迅速运至无尘室,在 10000 级无尘室内打开真空室。
2020 年 12 月 6 日,隼鸟 2 号的回收舱成功降落在澳大利亚南澳州北部的沙漠后,科学家迅速将回收舱运至无尘室。在 10000 级洁净度的无尘室内,打开真空室,小心翼翼地取出样本。
样本放置在加压氮气房间,用消毒工具转移至密封容器。
这些样本随后被放置在加压氮气的房间中,科学家使用专业的消毒工具,逐一将样本颗粒转移至密封容器内。这些珍贵的样本随后被分发给世界各地的研究人员,进行包括纳米 X 射线计算机断层扫描、嵌入环氧树脂块以扫描电子显微镜检查等一系列深入的分析。
三、样本污染的过程与发现伦敦帝国学院团队在对龙宫小行星样本的研究过程中,可谓是细致入微又充满波折。他们首先使用 X 射线对编号为 A0180 的样本进行扫描,确认样本表面无细菌迹象。这一步骤至关重要,为后续的研究提供了一个初始的干净状态。然而,三周后,当团队将样本转移至树脂时,一切开始变得复杂起来。
在转移样本至树脂后,研究工作仍在按计划进行着。但谁也没有想到,仅仅隔了一周,当准备用扫描电子显微镜进行更详细研究时,令人震惊的事情发生了 —— 样本表面出现了丝状微生物。这些微生物与地球原核细菌密切相关,一共有 11 种。这一发现完全出乎研究人员的意料,也让他们陷入了深深的困惑和思考之中。
污染确认及可能的微生物种类很明显,样本在放入树脂后某个时间点被污染了。这个时间点的确定并不容易,研究人员需要仔细回顾整个实验过程中的每一个环节,以找出可能的污染途径。然而,由于实验过程的复杂性和不确定性,目前还无法确切地确定污染发生的具体时间和方式。
对于这些突然出现的微生物,研究人员进行了大胆的推测。他们认为,这些微生物很可能是芽孢杆菌等常见细菌。理由是芽孢杆菌是非常常见的丝状微生物,特别是在土壤和岩石中。而此次研究的样本正是来自小行星的岩石,与土壤和岩石环境有一定的相似性。此外,这些微生物的形态和特征也与芽孢杆菌等细菌较为吻合。不过,由于没有进行 DNA 分析,目前还不能准确确定这些微生物的具体种类。