Det høres litt sci-fi ut, men faren for overraskelsespatogener – selv om den er svært fjern – burde være åpenbar nok for oss alle nå.
Hva om Mars-prøver vi ønsker å bringe tilbake inneholde mer enn bare informasjon om vår nabo?
Hva om de ikke bare inneholder tegn på gammelt liv, men faktisk levende mikrober?
Hva om de forårsaket en pandemi?
For å takle dette svært usannsynlige, men fortsatt mulige scenariet, må NASA lage et laboratorium som er ulikt det som er på jorden for øyeblikket, og kombinerer evnen til bioinnholdslaboratorier på høyt nivå å beholde alt iog ultrasterile rene roms evne til å beholde alt på jorden ute.
Hva om Mars-prøvene vi tar med tilbake tar med seg noe?
Forurensning – og inneslutning: Til og med å få luften rett inne i et slikt anlegg kommer til å være … komplekst.
For å forhindre at Mars-prøvene potensielt slipper løs en Red Planet-pest på jorden, burde laboratoriet ha negativ lufttrykk — slik at enhver lekkasje får luft til å rushe inn i anlegget, og forhindrer at det som er der inne lekker ut.
Men for å forhindre jordiske livsformer fra å forurense våre dyrebare bergarter fra Mars – et mye mer sannsynlig, om mindre risikabelt scenario – ville et rent, sterilt laboratorium også trenge en positivt lufttrykk, skyve eventuelle mikrober, støv, dander, etc. ute av laboratoriet, slik at det som er inni ikke blir skittent.
Det er nok å si at NASA ikke har en god virkelighetsmodell for verdens mest paradoksale HVAC-system.
Men et team av forskere kalt NASA Tiger Team RAMA har reist verden rundt for å forstå utfordringene bak utenomjordisk inneslutning, rapporterer Sarah Scoles for New York Times.
Og det er muligens ikke et minutt for tidlig, siden et slikt laboratorium kan ta et tiår eller så å bygge, og Mars-prøver forhåpentligvis lander ned innen 2033.
“Dette vil være det første prøveoppdraget fra en annen planet,” sa NASA Mars-prøvekurator (for en tittel!) Andrea Harrington til Scoles, og selv en liten sjanse for fare er verdig å ta på alvor.
“Fordi det ikke er en null prosent sjanse, gjør vi vår due diligence for å sikre at det ikke er noen mulighet for kontaminering,” sa Harrington.
Mens sjansene for å bringe en Mars-mikrobe til jorden er små, er de ikke null – og NASA-forskere tar trusselen på alvor.
Pandoras låser: Det er en imponerende teknologisk prestasjon, vår evne til å inneholde utrolig dødelige patogener som Ebola, Marburg og til og med de sivilisasjonsdrepende koppene, som tilsynelatende finnes kun i sikker lagring ved CDC og i Sibirs VECTOR-laboratorium.
Alle laboratorier har en viss grad av biosikkerhet, ment å holde farlige materialer så trygge som mulig. Det er fire sikkerhetsnivåer for laboratorier, som er kvalifisert til å håndtere forskjellige nivåer av patogen. De er brutt opp etter deres biosikkerhetsnivå (BSL).
BSL-1 laboratorier har marginale sikkerhetstiltak, med grunnleggende sikkerhetsprosedyrer og ingen virkelig spesialutstyr eller unike designkrav; tenk på biologilaboratoriet på videregående. Disse laboratoriene er egnet for å studere ting som ikke-patogene E coli.
BSL-2 laboratorier er det første steget opp. De små monstrene studerte her kan gjøre deg syk hvis du ved et uhell blir utsatt for dem. BSL-2-laboratorier trenger hånd- og øyevaskestasjoner, automatisk låsende dører og muligheten til å dekontaminere laboratorieavfall. Noen nivå to patogener inkluderer influensa, meslinger, rabies og bakteriene som forårsaker pest. Selv om de to siste går over linjene, noen ganger krever det neste nivå opp.
BSL-3 laboratorier kan håndtere ting som kan drepe deg og spre seg gjennom luften. Forskere i disse laboratoriene utfører arbeid i det som kalles “biosikkerhetsskap”, som ligner det Homer Simpson jobber i under Simpsons’ åpningskreditter og er på en måte som mini høysikkerhetslaboratorier selv. De trenger to sett med selvlukkende dører, forseglede vinduer og vegger, og et ventilasjonssystem med filtre, med all den luften som strømmer inn. Monkeypox og gulfebervirus er BSL-3-patogener.
BSL-4 laboratorier håndterer de farligste sykdomsfremkallende stoffene på jorden – eller potensielt Mars. Disse mikrobielle maksimalsikkerhetsfengslene har alle sikkerhetsfunksjonene til ovennevnte, og er innkapslet i spesielle isolerte soner i eksisterende bygninger eller står alene. Noen BSL-4-laboratorier er designet for å brukes med luftforsynte drakter med full kropp – når du ser for deg et farlig virus som blir håndtert i de fryktelige hazmat-draktene, ser du for deg en BSL-4-lab.
Sikker håndtering av Mars-prøver: Fordi vi ville være helt ukjent med noen potensielle patogener som kommer fra den røde planeten, mener Tiger Team RAMA at BSL-4-forholdsregler er nødvendige.
“Det er betydelige ukjente med hensyn til det biologiske potensialet,” fortalte John Rummel, en tidligere NASA planetarisk beskyttelsesoffiser (en annen stor tittel!) til NYTs Scoles. “Et sted som Mars er en planet. Vi vet ikke hvordan det fungerer.»
Et prøvelaboratorium på Mars ville trenge å holde ting fra mars inne, og ting fra jorda ute: en unik utfordring.
For å samle informasjon om BSL-4-laboratorier, besøkte Tiger Team RAMA noen av de mest sikkerhetsmessige fasilitetene på jorden, inkludert CDCs Building 18 og Fort Detrick-fasilitetene til US Army Medical Research Institute of Infectious Diseases (USAMRIID).
Det er bare halve ligningen. For å finne ut hvordan man kan forhindre at jorden forurenser Mars-prøvene, besøkte teamet ultra-rene romlaboratorier i Japan og Europa, rapporterte Scoles.
En av de store utfordringene de skisserte var luftstrømproblemet; du har et laboratorium som må kunne gjøre to motsatte ting. Et Mars-prøve BSL-4-laboratorium ville være det eneste som prøver å være både biosikkert og ultrarent i denne skalaen – ingen har noen gang trengt et laboratorium for å gjøre det før.
“Vi er ikke overrasket over at dette ikke eksisterer,” sa Harrington til Scoles.
Tilbake til Apollo: Selv om NASA ikke har bygd et steinbegrensningsanlegg fra Mars før, er det ikke byråets første runde med å beskytte oss mot potensielle fremmede patogener.
Da Apollos astronauter kom tilbake til jorden, tok de umiddelbart på seg “biologiske isolasjonsplagg” og ble deretter eskortert til en Mobilt karanteneanlegg ombord på USS Hornetsom plukket dem fra Stillehavet.
Til slutt ville de og deres månemateriale bo på Lunar Receiving Laboratory i Houston, som fungerte som et karanteneanlegg. Etter noen få Apollo-oppdrag følte forskerne seg trygge nok til å erklære at månen ikke var en trussel, og astronautens karanteneprosedyrer ble droppet av Apollo 14.
Et prøvelaboratorium på Mars ville være det eneste som prøver å være både biosikkert og ultrarent i denne skalaen – ingen har noen gang trengt et laboratorium for å gjøre det før.
Men selv om månepatogener viste seg å være et ikke-problem mulighet av mikrobielt liv som overlever de tøffe forholdene i verdensrommet er bevist. Da Apollo 12-mannskapet brakte Landmåler III romfartøy tilbake fra månen, ble jordbakterier funnet å være i live og frisk i kamerahuset.
Det er en påminnelse om at risikoen, selv om den er fjern, er mulig – og hvorfor Tiger Team RAMA har begynt å tenke på hvordan de skal begrense den et tiår frem i tid.
“Vi må behandle disse prøvene som om de inneholder farlige biologiske materialer,” sa Nick Benardini, NASAs planetariske beskyttelsesoffiser, til Scoles.
Vi vil gjerne høre fra deg! Hvis du har en kommentar om denne artikkelen eller hvis du har et tips til en fremtidig Freethink-historie, vennligst send oss en e-post på [email protected]