Magyar kísérlet készül a Nemzetközi Űrállomásra

Az ultraibolya sugárzás a kémiai és biokémiai folyamatok serkentésében, valamint az élővilág evolúciójában is döntő szerepet játszott. A biológusok nem csupán passzívan figyelik az élőlények, illetve egyes szerves anyagok reakcióját a rövid hullámhosszú sugárzásokra, de azt laboratóriumokban modellezik is. Ilyen munka zajlik az MTA-SE Biofizikai Kutatólaboratóriumában, ahol a Földön kívül jellemző sugárterhelés következményeit tanulmányozzák, részben a Nemzetközi Űrállomásra repülő kísérletet is előkészítve. A vizsgálatok az élőlények ultraibolya sugártűrése szempontjából hozhatnak új eredményeket, és akár a marsi élet lehetőségének vizsgálatához is hozzájárulhatnak. 

A holdradartól az asztrobiológiáig

Az 1946. év eleje nagy fordulatot jelentett a második világháború nehézségeit alig-alig kiheverő emberiség történetében: de Witt amerikai és Bay Zoltán magyar kutató jelentette be, hogy radarhullámok segítségével sikerült fizikai kapcsolatot teremteniük a Holddal (de Witt január 10-én és tőle függetlenül Bay Zoltán február 6-án tette meg a bejelentést). Ez az esemény először bizonyította az emberiség számára, hogy a megismerés kísérleti lehetőségei túlnyúlnak a Föld határain.

A XX. század technikai fejlődése lehetővé tette, hogy az ember elhagyhassa a földgolyót, és részben a Föld körüli pályán tegyen utazást, részben pedig - ha csak rövid időre is - másik égitestre tegye a lábát, miközben közelebbi és távolabbi környezetünket űrteleszkópok, műholdak, telespektroszkópia vagy a Naprendszer kiválasztott bolygóira küldött robotok segítségével vizsgálja. A XXI. század kezdetére az ismert világ egyre tágult, és egyre növekvő tudásunk birtokában egyre sürgetőbbé válik több, válaszra váró kérdés:

• egyedül vagyunk-e az Univerzumban,
• más bolygón (a Naprendszerben, vagy azon kívül) is találhatunk-e életet,
• hogyan keletkezett az élet a Földön,
• áttelepülhet-e az élővilág egyik bolygóról a másikra?

Űrkutatással kapcsolatos ismereteink alapján ma még nem tudunk pontos választ adni arra, hogy vajon az élet egy kitüntetett helyen, közvetlenül (és kizárólagosan) a Földön jött-e létre, vagy pedig az Univerzumban egy (vagy esetleg több) másik égitesten is keletkezett-e, esetleg éppen most van kialakulóban. Elképzelhető az is, hogy a Földön most található élő rendszerek elődei a világűrön keresztül, hosszú utazás után érkeztek a Földre. Az "élet" ebben az esetben általában igen egyszerű biológiai rendszereket, többnyire mikroorganizmusokat (pl. baktériumokat, spórákat, algákat) jelent.

A legegyszerűbb biológiai rendszerek kialakulásához, létezéséhez is több feltételnek kell teljesülnie: elengedhetetlennek látszik a folyékony víz, valamint bizonyos, a biológiai rendszert felépítő anyagok (szén, nitrogén, oxigén, hidrogén, kén stb.) jelenléte a környezetben, ezenfelül szükséges még az élethez megfelelő hőmérséklet, elegendő energia is, amely különböző forrásokból származhat. Ugyancsak fontos az élő rendszert körülvevő stabil külső környezet, ami védelmet biztosít a kozmikus eredetű részecske-, valamint elektromágneses sugárzások ellen. Részben az űrkutatás által életre hívott asztrobiológia tudománya tűzi ki azt a célt maga elé, hogy feltárja az egyes bolygókon uralkodó viszonyokat, vizsgálja az élet feltételeit, és felderítse az élet esetleges jeleit.

Az élet kialakulását (illetve létezését), az életfeltételek határait kétféle rendszerben, nevezetesen földi modelleken és in situ (helyi) körülmények között tanulmányozzák. A földi modellek rendszerint extrém környezeti adottságokkal rendelkező természetes földrajzi helyek, mint pl. az Északi-, vagy a Déli-sarkvidék jéghegyei, sziklái, sóbányák mélye, vagy pedig mesterséges, szimulációs kamrák. Az előbbi kutatások a zord éghajlati, illetve környezeti viszonyok helyszínén élő mikroorganizmusokat célozzák meg, míg a szimulációs kamrákban alkalmasan kiválasztott kísérleti mintákon (ismét többnyire mikroorganizmusokon) egy vagy több (kombinált) környezeti paraméternek az élőrendszerekre gyakorolt tartós, jól definiált hatását vizsgálják. A vizsgálódás arra irányul, hogy a külső (esetleg zord) feltételek milyen mértékben befolyásolhatják az élet lehetőségeit.

Az in situ kutatások a Naprendszeren belüli és azon kívüli kiválasztott égitesteken, illetve a világűr bizonyos részein zajlanak. A kiválasztást a bolygók tulajdonságaira vonatkozó elméleti megfontolások, valamint korábbi megfigyelések eredményeire alapozzák. A kísérleti kutatások az élet környezeti feltételeinek feltárását, valamint az élet jelenlegi vagy múltbeli jelenlétére utaló jeleinek kimutatását célozzák. Egy-egy ilyen expedíció (in situ kísérlet) megszervezése, eszköztárának optimális kialakítása komoly stratégiai feladat, - nem is szólva az óriási költségekről, valamint arról, hogy váratlan nehézségek miatt a kísérlet meghiúsulhat.

Az asztrobiológia iránti kiemelt érdeklődést mutatja, hogy a legutóbbi időkben számos kutatás indult el, illetve indul el a Mars (pl. Mars Rover, Mars Express), a Venus (Venus Express), a Titan (Huygens), mint az élet lehetséges színhelyeinek tanulmányozására, és már elkészült az ESA következő 10 éves, a 2015-2025 évekre szóló kutatási koncepciója (Cosmic Vision). E hosszú távú kutatási program keretében a Naprendszeren kívüli bolygókra is figyelmet kívánnak fordítani, éspedig azoknak a bolygóknak a feltárását tekintik az egyik kulcskérdésnek, amelyeken az elvi számítások alapján az életfeltételek adottak lehetnek.