美國太空總署登陸火星,能否為地球防疫戰帶來借鑑?

跟着地圖看世界 發佈 2022-02-08T17:28:59+00:00

尋找火星生命跡象!NASA「毅力」號將執行迄今最明確的天體生物學2020年7月30日美國太空總署(NASA,又稱美國宇航局)發射火星探測船「毅力號」(Perseverance Rover),穿越接近4.827億公里的距離,於美國時間2021年2月18日登陸火星,再創歷史壯舉。

2020年7月30日美國太空總署(NASA,又稱美國宇航局)發射火星探測船「毅力號」(Perseverance Rover),穿越接近4.827億公里的距離,於美國時間2021年2月18日登陸火星,再創歷史壯舉。

正值全球新冠肺炎依然蔓延之際,登陸火星的探索,又引發了有關「星際污染」的擔憂。太空總署的防護措施,能否為地球的防疫戰帶來借鑑?

為避免將地球上的微生物帶到火星,太空總署過去多年來都在不斷研究清潔和消毒方法,以確保火星不會遭到污染,首要在於保證探測船本身能抵禦任何污染,譬如人體所帶的大腸桿菌或者皮膚上的任何物質。

太空總署行星保護工程師穆格加斯特里克(Moogega Stricker)指出,人體等如細菌的坑/渠,而她所負責的正是防止地球與火星之間出現生物交叉感染,包括回航過程中,會否攜回外星微生物。

早在尼爾·奧爾登·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)登月之前,美國、蘇聯和英國於1967年冬天簽署了「外太空條約」(Outer Space Treaty),至今已有超過100個國家參與。這項條約除了禁止在太空中使用核武器,不允許任何國家占領外太空星體(包括月球)之外,還要求籤署國在探索過程中避免這些星體受到有害污染。

1959年,在太空總署啟動首個太空探測計劃之前,美國國會出台相關法律,要求所有進入太空的物品必須「殺菌」,需要殺死或清除太空船內部和外表所有微生物。太空總署於是求教於食品行業,他們在消毒領域可稱得上專家。

結果卻未如人意。1960年代初,當太空總署著手執行無人探測船「遊騎兵號」登月計劃時,曾試圖以高溫烘烤太空船,雖然可以徹底消毒,但有意見認為,高溫對電子儀器非常有害。

事後固然已無法證明,很多人依然認為「遊騎兵」計劃表現失准,正是因為這個烘烤消毒的方法。連太空總署也承認,烘烤有可能使3號船的電子儀器受干擾,而錯過登月目標;或引致4號船內部熔化產生碎片,最終使其在月球墜毀;而5號船則停電。

到太空總署開始研究「水星號」和「阿波羅號」載人太空船計劃時,最受關注的不是消毒,而是將外星危險物品帶回地球的問題。當時美國最富影響力的天文物理學家卡爾·愛德華·薩根(Carl Sagan)也表示:即使月球探險者帶回致命生物的機會微乎其微,風險卻是地球上的生命遭到摧毀。

針對太空污染的擔憂,美國國會撥款約800萬美元,專門建造「月球接收實驗室」(Lunar Receiving Laboratory),用以隔離太空人和他們帶回來的月球石,經測試分析以確保不會對地球生命造成危害。事實證明,沒有任何從月球上帶回的物質會威脅我們地球人——即使科幻小說通常對此危言聳聽。

載人飛行任務大約在1970年代落幕,太空總署的目標轉向太陽系更遠處,這時他們借鑑了武器工業的消毒經驗。

由於飛彈需要極快加速,如果電子組件中有塵粒,可能會使飛彈在發射過程中卡住。在「遊騎兵」計劃後期,太空總署醞釀了「無塵室」(clean rooms)的構思。

1961年,位於加州帕莎甸娜的「噴射推進實驗室」(Jet Propulsion Laboratory)落成開放,至今仍然是太空總署建造太空船的廠房。1973年第一批無塵室也在此落成,其中包括衛生標準達10000級的High Bay 1:即每立方呎空氣中,只有少於10000個0.5微米(比頭髮的寬度小200倍)的顆粒。

建造無塵室需要大量監控和深層過濾系統,用各類消毒劑(譬如雙氧水和酒精)持續清潔,工作人員則需要穿著全身無塵服、配戴口罩和發網。嚴格要求不止於此:進入無塵室的技術員和工程師,必須於前一晚沐浴,等皮膚上的油脂穩定而不易脫落。當然也不能使用香水、洗髮水、乳液或除臭劑等任何物品。

60年來,太空總署歷史上每一架重要的無人太空船,譬如航行者1號和2號、伽利略號、好奇號,以及當下最新的毅力號,都曾在High Bay1(以及後來的High Bay2)無塵室內度過。

2020年5月,距離毅力號正式發射還剩兩個多月,即使準備工作已經完成了95%,但剩餘的工作量依然十分浩繁:包括繼續測試和採樣,過程中共使用11601支棉花棒和2543張濕紙巾。相比之下,2011年的「好奇號」只使用了3208支棉花棒和942張濕紙巾。

這一改變,與去年初開始的肺炎疫症有莫大關係。身為團隊的負責人,Stricker 需要花更多時間去編排更表,以減少工作人員接觸互動的機會,確保所有人都保持健康。

當然,保持太空船完全無菌是不可能的。但是過去的經驗依然有效,即使是高溫烘烤。太空船的大量零件,都經過長達144小時、攝氏110度的高溫消毒。然而,令人擔心的不是基本細菌(或病毒),而是主要來自人類的細菌內生孢子,通常在人類(或動物)的內臟中找到。譬如比較為人熟知的肉毒桿菌,可以在休眠狀態下繼續存活達1000萬年甚至更久。

因為未來10年之內,太空人很可能登陸火星,人類無法控制身上的微生物,各種消毒法甚至消毒概念本身,其實無法適用於人,畢竟我們是有機生命。

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