Пещеры: лучшее место для обучения космонавтов
Когда последние люди вернулись с Луны, они захватили с собой безжизненные образцы лунных пород. Хотя они интересны геологам, эти образцы не так-то много могут рассказать нам о том, как началась жизнь на Земле или где еще в Солнечной системе она могла появиться. В настоящее время кажется маловероятным, что жизнь есть где-то еще, но в следующий раз, когда мы посетим очередную планету, мы обязательно попытаемся ее найти — это неизбежно. Прежде чем люди снова ступят на поверхность другой планеты в нашей Солнечной системе и начнут поиск жизни, им придется потренироваться в самых сложных условиях на Земле — и лучше всего для подготовки бесстрашных исследователей подходит, как оказалось, не Антарктида, а… пещеры.
Вот почему Европейское космическое агентство (ЕКА) отправляет космонавтов в двухнедельную экспедицию, чтобы они могли изучать пещеры Сардинии.
Эта система пещер используется ЕКА не просто так. На глубине 800 метров под землей шесть астронавтов из США, Китая, Японии, России и Испании провели шесть дней, изучая и картографируя одно из самых малоисследованных мест на Земле.
Избранное место (Sa Grutta) сформировалось под действием живительной проточной воды, которая буквально растворила породы, образовав туннели. Эти пещеры варьируются от крошечных расщелин, по которым астронавтам придется ползать, до целых камер размером с собор. Некоторые туннели сухие, другие требуют снаряжения для подводного погружения.
Миссия называется CAVES ("пещеры") и расшифровывается как "совместное исследование оценки и отработки человеческого поведения и производительности человека". Эта инициатива ЕКА создана, чтобы обучить многонациональную команду работать в тесном замкнутом пространстве и под высоким давлением, при этом выполняя научные задания. Через пещеры не только трудно продвигаться — отсутствие дневного света влияет на циркадные ритмы космонавтов, меняя их восприятие времени и вызывая нарушения сна — как в космосе.
Процесс перемещения через сеть пещер, когда все привязаны к тросам безопасности и стараются обмениваться четкой информацией, очень похож на выход в открытый космос. Спелеологи и астронавты используют практически одну и ту же систему сообщения, перемещаясь в пещерах или в космосе, а инструкторы используют одни и те же методы обучения по типу "тише едешь — дальше будешь" и "проверь свое снаряжение, а потом доверяй ему".
Научные исследования составляют основную часть повседневной жизни астронавтов в пещерах, как и на Международной космической станции (МКС). Они выполняют до пяти экспериментов каждый день, собирают геологические и микробиологические образцы, чтобы найти уникальные формы жизни, которые адаптировались к жизни в условиях отсутствия света и важных минералов.
Миссии CAVES в пещерах также обучают астронавтов работать в условиях, аналогичных поверхностям других планет. Геопарк Лансароте, например, идеально подходит для подготовки к миссиям на Марс с его скалистой местностью. Именно здесь дизайнер курса CAVES Франческо Сауро представляет свое экспертное видение того, как можно было бы определять биологически интересные образцы пород в космических условиях. Сауро акцентирует внимание на осадочных процессах, которые указывают на присутствие воды и проводят разделительную черту между метеоритами и горными породами.
"Мы создали курс, который позволит астронавтам будущих миссий на другие планетарные тела определять лучшие места для изучения и отбирать самые научно интересные породы для дальнейшего анализа на Земле", говорит Сауро.
Сауро прекрасно подходит для обучения астронавтов поиску жизни в самых труднодоступных областях Земли. Он не только уже обнаружил жизнь в пещерах, но и стал экспертом в поисках пещер в местах, в которых никто даже и искать не думал. Недавно он нашел пещеру Imawari Yeuta в Южной Америке.
Известная также как "Дом богов", Imawari Yeuta представляет собой сеть кварцитовых пещер, расположенных в горах Тепуи Венесуэлы. Казалось бы, кому могло прийти в голову искать пещеры в горах, сделанных из кварцита (породы, состоящие из кварца на 95%), который обладает высокой устойчивостью к растворению водой? Так что эта сеть довольно необычна. Наличие этих пещер означает, что они очень старые. Возможно, старейшие в мире — 50-70 миллионов лет.
Сауро изучает Imawari Yeuta при помощи международной команды спелеологов La Venta. Когда коренные жители сказали, что высоко в тропических лесах Венесуэлы есть пещеры, группа исследователей La Venta начала их искать. Поиск начался в 1995 году, но до конца 2003 года пещеры оставались вне поля зрения.
Используя спутниковые изображения и аэрофотосъемку, группа ученых определила, что поверхность под горами разрушается, видимо, из-за наличия системы пещер. Дальнейшие исследования выявили целую сеть ранее не замеченных пещер.
Когда группа Сауро начала исследовать Imawary Yeuta, она понятия не имела, что могла найти. В отличие от обычного исследования пещеры, спелеологи не могли предположить, что могла бы хранить такая старая и малоизученная пещера.
"Самое захватывающее для меня то, что эти пещеры очень древние — миллионы, миллионы лет — поэтому они являются свидетелями прошлого", говорит Сауро. "И войти в эту среду, которая оставалась нетронутой миллионы лет, и найти всю эту информацию — как войти в гигантскую библиотеку, содержащую информацию о жизни ваших предков в прошлом".
Изучая эти древние миры, Сауро надеется лучше понять молодую микробную жизнь, которая сохранилась в изоляции. То, что мы можем узнать, изучая этих микробов, может иметь решающее значение для понимания того, где еще могла бы существовать жизнь в нашей Солнечной системе.
"Пещеры — это свидетели географической истории", говорит Сауро. "Они хранят много больше, чем поверхность. Они архивы времени, эволюции ландшафта и жизни".
Благодаря урокам, извлеченным Сауро и в рамках инициативы CAVES, следующее поколение космонавтов будет хорошо подготовлено. И хотя пока мы не знаем, когда человек ступит на другую планету, благодаря исследованиям спелеологов, мы немного ближе к пониманию того, как мог бы выглядеть дом другой, не нашей жизни.
