Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2015 в 20:28, реферат
Поиск и исследование внеземных форм жизни. Предмет и задачи.
Определение жизни на других планетах, кроме Земли, является важной задачей для ученых, занимающихся вопросами возникновения и эволюции жизни. Наличие или отсутствие ее на планете оказывает существенное влияние на ее атмосферу и другие физические условия.
Исследования превращений в поверхностных слоях планет с учетом возможных результатов деятельности человека позволит уточнить наши представления о роли биологических процессов в прошлом и настоящем Земли.
Вокруг находок “организованных элементов” в метеоритах продолжаются жаркие споры, но все спорщики признают необходимость дальнейших исследований.
Как сказано выше, прежде всего из-за ограниченных технических возможностей сейчас и в ближайшее время полеты автоматических аппаратов и затем пилотируемых кораблей могут производиться только на Луну, Венеру и Марс. Ученым многих отраслей наук, прежде всего, интересен Марс для выяснения ответов на вопросы наличия жизни, промышленного производства разнообразных материалов и возможного заселения этой планеты. Но, прежде всего, нужен ответ на вопрос - есть ли жизнь на Марсе?
Сегодня эту задачу могут выполнять автоматические межпланетные станции, имеющие возможность фотографировать небесное тело при пролете над любым его участком, а также по команде с Земли спустить исследовательский модуль (посадочный) и взять необходимые пробы грунта, вещества или атмосферы. Изучение этих материалов позволяет ученым сделать если не окончательный вывод, то ходя бы окончательные предположения в ответе на данный вопрос.
Большое значение в поисках внеземной жизни будут иметь и полеты космических пилотируемых кораблей, оборудованных передовой техникой и приборами с высадкой человека на исследуемые планеты или другие небесные тела.
В заключение приведем один из наиболее ярких примеров поиска внеземных форм жизни.
В 1976 г. НАСА в США проведен запуск двух автоматических межпланетных станций, именуемых «Викингами», одновременно являющихся АБЛ, с целью достижения Марса и проведения на его поверхности ряда важнейших экспериментов. После съемок панорам Марса АБЛ была извлечена часть грунта и проведено его сканирование, что обнаружило, помимо Fe, в грунте немало Si, Mg, Al, S; отмечено также присутствие Rb, Sr, К и др. “Викинги” приступили к главной программе исследований на поверхности планеты.
Известно, что организм живет, пока через него непрерывным потоком протекают все новые частицы окружающей его материальной среды. Поиском факторов обмена веществ и занимались марсианские АБЛ. Как и на земле, жизнь на Марсе может (не смотря на другие идеи) основываться на углероде - элементе, способном организовывать разнообразные химические соединения. Как сказано, земные организмы, поглощая при жизнедеятельности питательные вещества, выделяют различные газы. Логично предположить, что и невидимые марсиане поступают также. Гипотетическим инопланетянам предложили пищу, представленную особыми специями. В сосуд с пробой грунта ввели питательный раствор с мечеными атомами углерода. Если марсианские бактерии действительно усваивают углерод подобно земным, его радиоактивный изотоп должен встретиться в выделяемых ими газах.
Первые вести с Марса и обрадовали, и огорчили. Счетчик прибора АБЛ щелкал там значительно чаще, чем в земной лаборатории, где в контрольном эксперименте “работали” реальные микроорганизмы. По словам руководителя научной биологической программы доктора Клейна, полученную информацию можно будет толковать как наличие жизни.
На пятые сутки радиоактивность начала снижаться, возможно, закончилась пища. Если же это была химическая реакция, то затухание процесса могло бы означать лишь постепенное расходование вступившего в нее вещества грунта. Новая реакция питательного раствора не должна была в таком случае вызвать заметного увеличения радиоактивности. Однако после добавления жидкости показания счетчика возрастали так, как если бы оголодавшие бактерии вновь воспрянули духом.
Еще больше волнений вызвали показания второго прибора, предназначенного для исследования газообмена предполагаемых живых организмов с окружающей средой. Грунт, находящийся в атмосфере прибора, смачивали питательным бульоном и подогревали. Периодически из камеры отбирались пробы воздуха для анализа. Всего через несколько суток вместо рассчитанных двенадцати было зарегистрировано выделение кислорода, в более чем 15-20 раз превышающее ожидаемое.
Сначала в поисках объяснения такого явления обвинили химию. Действительно, реакция сухого грунта с жидкостью могла происходить бурно. В качестве возможного кандидата на источник кислорода называли кристаллическую перекись водорода, которая могла содержаться в верхних слоях марсианской почвы.
За догадками (подчас рискованными) дело не стало: “Учитывая суровые условия на Марсе (температура в месте посадки менялась от -850С до +300С), не исключено, что живые организмы находятся в “спячке”, и им нужны соответствующие условия для возвращения к жизни. Обильное количество воды и питательных веществ было бы пиршеством для этих микроорганизмов. Что же: химия или биология? Выделение газов в обоих приборах длилось дольше, чем при химических реакциях, но меньше, чем в биологических процессах. «Мы находимся где-то на середине», - констатировал один из ученых.
На Земле содержащие хлорофилл клетки под действием солнечных лучей образуют органические вещества из углекислого газа и воды. Не так ли используют энергию светила и марсианская жизнь? В марсианский воздух, заполнивший сосуд с грунтом, добавили немного радиоактивного изотопа углерода. Чтобы микробы, если они есть, чувствовали себя как дома, над ними зажгли лампу, имитирующий характерный для Марса солнечный свет. Инкубация длилась двое суток, клеткам давали возможность хорошо усвоить меченый углерод. После камеру очистили от газов, а грунт нагрели до 6000С, при этом из него должны были улетучиться образованные при фотосинтезе органические вещества с мечеными атомами, а счетчик радиоактивных частиц - подсчитать их результаты.
Зарегистрированный в эксперименте уровень радиоактивности в 6 раз превысил тот, который наблюдался бы при отсутствии в грунте микроорганизмов.
Окончательно отнести это «что-то» к живой или мертвой природе должны были помочь контрольные опыты в земной лаборатории. Если эти данные были бы получены на Земле, был бы сделан безусловный вывод о получении слабого биологического сигнала, но по данным с Марса ученые не хотели делать поспешных выводов. В имитирующих Марс на Земле лабораториях было проведено несколько опытов на выявление жизни, результаты - абсолютно идентичны полученным с Марса.
Выдвинуты многие гипотезы, среди которых - то, что хотя “Викинги” проводили эксперименты на колоссальном расстоянии друг от друга, они находились в местах, богатых розовой пылью и поэтому неподходящих для жизни.
Астроном К. Сагал не исключает наличия жизни на Марсе в виде изолированных оазисов. Мнения ученых разделились “пятьдесят на пятьдесят”. Проводились новые эксперименты с привлечением новых специалистов. В результате предпочтение отдали неживой природе. Основной причиной наблюдаемых явлений названо солнечное излучение, не встречающее на Марсе защитного озонового слоя (опять же - только гипотеза).
Готовые формы жизни - клетки и примитивные организмы - складываются из особых материалов, построенных на основе углерода. Их наличие или отсутствие должно быть, пожалуй, самым серьезным аргументом в споре ученых.
Тот же К. Саган, не смотря на это обстоятельство, считает, что оазисы жизни на Марсе могут быть необычными и причудливыми по внешнему виду и химическому составу, и по поведению, так что их невозможно идентифицировать как жизнь с наших представлений (жизнь на основе других элементов, кроме углерода, рассматривалась выше). На Марсе органическое вещество могло появиться в результате химических процессов в атмосфере и на поверхности планеты. Могли занести его и метеориты.
И, наконец, без органики не могли обойтись ни давно угасшая, ни существующая жизнь.
Окончательно ответить на вопрос о жизни на Марсе смогут ученые после проведения ими непосредственно исследований на поверхности планеты.
Ранее рассматривалось проявление жизни вне Земли на любом уровне ее развития как само замечательное явление. Но поиски жизни ведутся и на более высоком уровне разума, другими способами. Разум ассоциируется с понятием цивилизации. Сейчас не исключается наличие внеземных цивилизаций (ВЦ), что вызывает надежды и желание ученых в установлении контакта с ними.
Один из способов поиска ВЦ – радиоастрономический. Он заключается в подаче радиосигналов из земли в определенные участки Вселенной. Сигналы содержат информацию о землянах и нашей цивилизации и вопросы о характере другой цивилизации и предложение установить взаимный контакт.
Второй способ продемонстрирован при запуске автоматических межпланетных станций, «Пионеров» и «Вояджеров», для исследования внешних планет Солнечной системы, которые при предполагаемой встрече с ВЦ (пролетев мимо внешних планет и оказавшись в межзвездном пространстве) несли подробные сведения о нашей цивилизации, дружественные пожелания инопланетянам. То есть делалось предположение, что при возможной встрече земных аппаратов ВЦ сможет расшифровать послание землян, и, возможно, пожелает вступить с нами в контакт.
Таким образом, поиск чужеродных форм вне Земли имеет большое значение для разработки фундаментальных проблем, связанных с выяснением происхождения и сущности жизни.
При сохранении планетарного карантина планеты будут сохранены как биологические заповедники для дальнейших научных исследований, а Земля будет защищена от возможных пришельцев из космоса.
Трудно переоценить вклад в развитие науки, который будет сделан при обнаружении инопланетных форм жизни, однако и отсутствие жизни на других планетах Солнечной системы не только исключает развитие экзобиологических исследований, но и является препятствием на пути дальнейшего совершенствования методов автоматического и с помощью человека обнаружения и снятия характеристик живых систем. Результаты в этой области, являющейся частью биологического приборостроения, несомненно, найдут широкое применение в современной биологии и других областях человеческой деятельности, не говоря уже о задачах освоения космического пространства.
В настоящее время мы знаем лишь только нашу жизнь, и от нее мы должны исходить в суждениях о других возможных формах биологической организации.
Но люди всегда должны быть готовы к встрече с возможно неоднозначной, непредсказуемой, доселе невиданной другой жизнью, а значит и разумом.
Поэтому поиски жизни вне Земли являются лишь частью стоящего перед наукой более общего вопроса. Вопроса о возникновении жизни во Вселенной…
Полеты космических кораблей «Аполлон»
Корабль |
Экипаж |
Даты полета |
Аполлон-1 Аполлон-2 Аполлон-3 Аполлон-4 Аполлон-5 Аполлон-6 Аполлон-7 Аполлон-8 Аполлон-9 Аполлон-10 Аполлон-11 Аполлон-12 Аполлон-13 Аполлон-14 Аполлон-15 Аполлон-16 Аполлон-17 |
Беспилотный Беспилотный Беспилотный Беспилотный Беспилотный Беспилотный У. Ширра, Д. Эйзел, У. Каннингем Ф. Борман, Дж. Ловелл, У. Андерс Дж. Макдивитт, Д. Скотт, Р. Швейкарт Т. Стаффорд, Дж. Янг, Ю. Сернан Н. Армстронг, М. Коллинз, Э. Олдрин Ч. Конрад, Р. Гордон, А. Бин Дж. Ловелл, Дж. Суиджерт, Ф. Хейс А. Шепард, Э. Митчелл, С. Руса Д. Скотт, Дж. Ирвин, А. Уорден Дж. Янг, Ч. Дьюк, Т. Маттингли Ю. Сернан, Р. Эванс, Х. Шмитт |
26.02.1966 05.07.1966 23.08.1966 09.11.1967 22.01 - 11.02.1968 04.04.1968 11 - 22.10.1968 21 - 27.12.1968 03 - 13.03.1969 18 - 26.05.1969 16 - 24.07.1969 14 - 24.11.1969 11 - 17.04.1970 31.01 - 09.02.1971 26.07 - 07.08.1971 16 - 27.04.1972 07 - 19.12.1972 |
Наблюдение телескопа имени Хаббла 1996-го года за пылевой бурей в северных полярных районах Марса.
1 Экзобиология – изучает круг проблем, связанных с возможностью существования внеземных форм жизни (Советский энциклопедический словарь, Москва «Советская Энциклопедия» 1985г., стр. 1529)
2 В широком смысле – абиогенез – возникновение живого из неживого, то есть исходная гипотеза современной теории происхождения жизни (там же, стр. 8)
Информация о работе Проблема внеземной жизни и ее отражение в научной фантастике