Tàu thăm dò Beresheet của Israel đã va chạm với Mặt trăng vào tháng 4 năm 2019 trong nỗ lực hạ cánh thất bại. Phái đoàn tư nhân đã mang theo hàng nghìn con gấu nước đã mất nước, những sinh vật cực nhỏ được biết đến với khả năng chống chọi cực tốt với các điều kiện bất lợi. Các nhà khoa học tranh luận liệu những sinh vật này, được gửi đến như một phần của thư viện mặt trăng, có còn tồn tại trên vệ tinh tự nhiên ở trạng thái không hoạt động hay không. Mối quan tâm chính liên quan đến nguy cơ ô nhiễm hành tinh, do tác động lan rộng vật liệu sinh học trên cạn trong một môi trường được coi là nguyên sơ.
Vụ tai nạn xảy ra sau sự cố ở hệ thống đẩy của tàu vũ trụ, làm mất tốc độ và khả năng kiểm soát trong những giây phút cuối cùng của quá trình hạ cánh. Beresheet mang theo một viên nang chứa các hồ sơ kỹ thuật số về lịch sử loài người, các mẫu DNA và những con gấu nước ở trạng thái mật mã. Những vi sinh vật này, có khả năng sống sót trong chân không, bức xạ mạnh và nhiệt độ khắc nghiệt, được đưa vào để kiểm tra khả năng bảo tồn sự sống trong điều kiện không gian khắc nghiệt. Bảy năm sau sự kiện này, các cuộc thảo luận về số phận của họ vẫn tiếp tục diễn ra giữa các chuyên gia.
Việc đưa gấu nước vào đã đặt ra các câu hỏi về đạo đức và pháp lý liên quan đến Hiệp ước ngoài vũ trụ, cấm ô nhiễm các thiên thể. Các tổ chức liên quan tuyên bố rằng vật liệu sinh học vẫn bị cô lập trong viên nang, nhưng tác động có thể làm phân tán các mảnh vỡ. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm chỉ ra rằng gấu nước có thể chịu được tác động ở một tốc độ nhất định, nhưng tốc độ cao hơn sẽ gây ra thiệt hại không thể khắc phục. Cuộc tranh luận vẫn tiếp tục về việc liệu còn sót lại nguyên vẹn hay không.
Beresheet va chạm và vận chuyển vật liệu sinh học
Tàu vũ trụ Beresheet, được phát triển bởi tổ chức SpaceIL của Israel, là đại diện cho nỗ lực tư nhân đầu tiên nhằm hạ cánh nhẹ nhàng lên mặt trăng. Mô-đun này chứa thư viện mặt trăng của Arch Mission Foundation, một đĩa niken chứa 30 triệu trang kiến thức nhân loại được số hóa. Những con gấu nước đã khử nước được thêm vào viên nang để đánh giá khả năng tồn tại của sự sống trong môi trường khắc nghiệt. Vụ tai nạn xảy ra vào ngày 11/4/2019 tại vùng Mar da Tranquilidade.
Phân tích sâu hơn về quỹ đạo cho thấy thư viện có thể đã tách khỏi mô-đun chính trong quá trình va chạm. Hình ảnh từ Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng của NASA cho thấy các phần của trọng tải vẫn tồn tại mà không bị tan chảy hoàn toàn. Những con tardigrades ở trạng thái điều chỉnh, với quá trình trao đổi chất giảm xuống gần như bằng không, cho phép chống lại bức xạ và chân không. Tuy nhiên, việc thiếu nước ở dạng lỏng sẽ ngăn cản mọi hoạt động tái hoạt động tự nhiên.
Sức đề kháng cực cao của tardigrades
Tardigrades, còn được gọi là gấu nước, có thể chịu được nhiệt độ từ -190°C đến 150°C trong phòng thí nghiệm. Chúng mất gần như toàn bộ nước trong cơ thể và co cơ thể thành một quả bóng được bảo vệ. Cơ chế này cho phép chúng xâm nhập vào cryptobiosis trong nhiều thập kỷ hoặc hơn.
Các thí nghiệm cho thấy các loài như Hypsibius dujardini chống lại tác động lên tới 2.600 km/h trong chân không. Tốc độ cao hơn gây ra sự vỡ tế bào không thể đảo ngược. Vụ va chạm Beresheet xảy ra ở tốc độ thấp hơn giới hạn gây chết người trong một số thử nghiệm, mở ra khả năng sống sót một phần.
Bức xạ gamma trên bề mặt mặt trăng có liều tích lũy qua nhiều năm thấp. Mức phơi nhiễm trong một thập kỷ sẽ tương đương với khoảng 1 Gy, một giá trị có thể chấp nhận được đối với gấu nước bị mất nước. Sự biến động nhiệt độ cực lớn giữa ngày và đêm theo mặt trăng làm phức tạp mọi hoạt động hồi sức.
Mối lo ngại về ô nhiễm hành tinh
Sự phân tán vật liệu sinh học trên cạn vi phạm các nguyên tắc bảo vệ hành tinh đã được quốc tế thiết lập. Môi trường mặt trăng, không có khí quyển và nước, ngăn cản sự sinh sản, nhưng sự hiện diện của các sinh vật trên cạn làm thay đổi trạng thái nguyên sơ của vệ tinh.
Các chuyên gia nhấn mạnh rằng các sứ mệnh trong tương lai có thể tìm thấy dấu vết của loài tardigrade này, gây nhầm lẫn cho việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. Sự ô nhiễm về phía trước làm ảnh hưởng đến các nghiên cứu sinh học vũ trụ trên các thiên thể khác. Trường hợp này củng cố sự cần thiết của các giao thức nghiêm ngặt hơn đối với tải trọng sinh học trong các nhiệm vụ riêng tư.
Cuộc tranh luận khoa học hiện nay về tính khả thi
Các nghiên cứu năm 2021 đã mô phỏng tác động của đạn và kết luận rằng gấu nước sẽ không tồn tại được ở tốc độ va chạm thực sự. Các phân tích khác chỉ ra rằng viên nang còn nguyên vẹn có thể bảo quản một số ở trạng thái không hoạt động. Không có nước, oxy hoặc thức ăn, việc kích hoạt lại trên Mặt trăng là không thể.
Các nhà khoa học như Jasmine Nirody cho biết khả năng sống sót khó có thể xảy ra do cú sốc cơ học ban đầu. Những người khác chỉ ra rằng việc bảo vệ thư viện niken có thể giảm thiểu thiệt hại. Sự đồng thuận là không có sự xâm chiếm tích cực nào, nhưng dấu vết không hoạt động vẫn tồn tại.
Tác động đến việc khám phá không gian trong tương lai
Sự cố Beresheet nêu bật rủi ro của các nhiệm vụ phi chính phủ. Các sáng kiến tư nhân ngày càng gia tăng, đòi hỏi sự giám sát chặt chẽ hơn để tránh ô nhiễm. SpaceIL đã lên kế hoạch cho các sứ mệnh tiếp theo, nhưng việc tập trung vào bảo vệ hành tinh đã đạt được mức độ phù hợp trên toàn cầu.
Nghiên cứu tiếp tục đánh giá tác động lâu dài trong môi trường mặt trăng. Vụ việc này đóng vai trò là tài liệu tham khảo cho các quy định cân bằng giữa đổi mới và bảo tồn khoa học.