Dr. rer. nat. Petra Rettberg
Institutet för flyg- och rymdmedicin vid tyska flyg- och rymdcentret DLR Visa originalbild , Öppnas i nytt fönster/flik

Skydd av planeter – en fascinerande värld

Publicerad: 17 september 2019

Dr. Petra Rettberg är en co-I av HABIT och är dessutom expert på planetskydd som hjälper Europeiska rymdorganisationen (ESA) att övervaka bioburden nivåer av instrument och rymdfarkoster som skickas till Mars och deltar i de utbildningsaktiviteter som är ges till ingenjörer och forskare som är involverade i rymduppdrag.

Den här texten är översatt till svenska av ett automatiskt översättningsprogram.

Dr. Rettberg är en co-I av HABIT och är dessutom expert på planetskydd som hjälper Europeiska rymdorganisationen (ESA) att övervaka bioburden nivåer av instrument och rymdfarkoster som skickas till Mars och deltar i de utbildningsaktiviteter som ges till ingenjörer och forskare som är involverade i rymduppdrag. Hon utvecklar också sin egen forskningslinje om mikroorganismer som kan överleva de extrema förhållandena som är relevanta för andra potentiellt bebodda miljöer som Mars och Europa, för att förstå gränserna för liv och livsmiljö. Hon samarbetade nyligen med GAS-gruppen i planetskyddsprocedurer för HABIT BOTTLE-salter och -produkter . Vi har haft möjlighet att prata med Dr. Petra Rettberg om några viktiga aspekter på planetarisk skydd. Här ger hon oss en introduktion till detta fascinerande och relevanta ämne som fortfarande inte är väl känt av allmänheten.

· Som expert på detta område kan du förklara för oss vad som är exakt Planetary Protection och varför det är viktigt för rymdutforskning?

FN: s yttre rymdfördrag garanterar friheten att utforska det yttre rymden. Detta är dock kopplat till ansvaret för att undvika skadlig förorening av himmelorgan.

Det planetära skyddet har två olika mål:

Vi måste se till att vetenskapliga undersökningar relaterade till livets ursprung, utveckling och distribution inte äventyras (”framåt planetariskt skydd”). Rymduppdrag till utomjordiska bebyggda miljöer som Mars eller de iskalla månarna i det yttre solsystemet erbjuder en unik möjlighet att lära sig mer om livets ursprung på ett sätt som inte längre är möjligt på jorden. Emellertid skulle den okontrollerade introduktionen av markmikroorganismer och biokemiska föreningar och deras återupptäckt genom det faktiska uppdraget eller genom framtida uppdrag leda till falskt positiva resultat. Dessa resultat kan missuppfattas som upptäckt av tecken på utomjordiskt liv med allvarliga konsekvenser för inriktningen på efterföljande forskningsaktiviteter och onödiga begränsningar av planetarisk skydd i framtiden.

Dessutom måste vi skydda jorden från de potentiella faror som orsakas av utomjordiska ämnen som transporteras av rymdskepp som återvänder från ett interplanetärt uppdrag (”bakåtriktat planetskydd”). Detta är enkel försiktighet för att skydda jorden, även om sannolikheten för farliga effekter är mycket låg. Denna strategi är i linje med försiktighetsprincipen för miljöskydd vi har på jorden.

· Vilka är de viktigaste uppgifterna som du utvecklar inom Planetary Protection som teamledare för astrobiologi-gruppen vid Institute of Aerospace Medicine?

Förorening av markmikroorganismer kan endast ske om dessa organismer kan överleva och replikera på andra planeter eller månar. I min astrobiologigrupp undersöker vi mikroorganismer från olika miljöer på jorden som kan beskrivas som extrema från en mänsklig synvinkel. Vi vill ta reda på om olika grupper av jordorganismer kan leva på Mars eller i underjordiska oceanerna Enceladus och Europa. För att göra detta utsätter vi dessa mikroorganismer för Mars eller Enceladus / Europa-liknande förhållanden i labbet och analyserar deras fysiologiska förmåga och den molekylära basen för de observerade resistanserna. Exempel på våra testparametrar är joniserande och icke-joniserande strålning, lågt tryck, olika atmosfärer, höga saltkoncentrationer, oxiderande föreningar, hög och låg temperatur.

Vi bidrar också till utvecklingen av bioburdenreduktionsmetoder, t.ex. användning av kall atmosfärisk plasma för sterilisering av rymdhårdvara eller bedömning av effektiviteten hos antimikrobiella ytor.

Dessutom utför vi planetära skyddsmätningar för rymdinstrument som HABIT samt planetariska skyddsanalyser på ESA: s vägnar, just nu för de sista stadierna av montering, integration och testning av ExoMars2020.

· Vilka aspekter skulle du vilja lyfta fram om Planetarisk skydd i ExoMars-uppdraget?

Baserat på den positiva erfarenheten som uppnåtts under uppdraget ExoMars 2016 övervägdes implementeringen av planetskyddskraven för ExoMars 2020 från början och genomfördes utan problem.

· Nyligen har du varit involverad i HABIT-planetskyddsprocedurer för HABIT BOTTLE-salter och -produkter. Kan du beskriva dina huvudsakliga bidrag till dessa aktiviteter och vad är det mest anmärkningsvärda eller utmanande?

När det faktiska arbetet med HABIT-instrumentet började redan 2016 besökte jag Omnysys och gav en planetskyddskurs till ingenjörer, chefer och studenter som var involverade i projektet.Denna kurs bestod av föreläsningar om planetskydd i allmänhet och implementering av planetskydd i ExoMars-uppdraget i synnerhet. Dessutom demonstrerade jag planetskyddsprovtagningen med vattpinnar, våtservetter och luftprovtagare och förklarade de biologiska analyserna för provanalys. Efter detaljerade diskussioner med hela HABIT-teamet drog vi slutsatsen att det enklaste sättet att bearbeta proverna från själva instrumentet och BOTTLE-salterna skulle vara att skicka dem till mitt labb i Köln, Tyskland, för analys. Senare uppdaterades kunskapen om planetarisk skydd i HABIT-teamet av ett besök av några gruppmedlemmar i Köln, där de också kunde göra en praktisk träning i våra mikrobiologiska laboratorier förutom att höra föreläsningar om planetskyddsbakgrunden, kraven och genomförandet.

Beredningen av HABIT BOTTLE-saltproven och deras bioburdenmätning visade sig vara utmanande på grund av deras uttalade deliquescens. Denna egenskap var dock anledningen till att dessa salter har valts, nämligen att absorbera vatten från den Martiska atmosfären. Idéer om hur man mäter bioburden av HABIT BOTTLE-salter och hur man kan minska det diskuterades med HABIT-forskarna vid olika tillfällen. Vi analyserade bioburden i dessa deliquescenta salter, föreslog steril filtrering av upplösta salter följt av torkning. Vi testade mikrobiell kontaminering i olika behandlade prover. Slutligen var resultaten tillfredsställande beträffande provberedning såväl som planetskydd.

 

· Hur engagerar det tyska flyg- och rymdcentret / Institute of Aerospace Medicine forskningen Planetary Protection?

Förutom de redan nämnda astrobiologiska forskningsaktiviteterna för att förstå livets gränser och för att definiera livsmiljö, arbetar jag med ECSS-standarder (European Cooperation for Space Standardization) för planetskydd. Jag är medlem i ESA: s arbetsgrupp för planetskydd. Denna grupp ger vetenskapliga råd till ESA för formulering och uppdatering av planets skyddspolitik och krav. Dessutom är jag DLR: s representant i COSPAR-planetens skyddspanel.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1752929819300507

· Det kommande decenniet kommer att vara särskilt aktivt i planetarimissioner. Vad anser du att de “stora frågorna” som forskarna bör möta är relaterade till Planetariskt skydd? Vilka är dina idéer om exempelvis återuppdrag?

Kan vi upptäcka biosignaturer som tecken på tidigare eller nuvarande liv på Mars eller iskalla månar? Hur kan vi undvika oönskad kontaminering av bebodda miljöer med adekvata åtgärder? För att besvara dessa frågor är analys av returnerade prover mycket nödvändig. Endast på jorden kan vi använda den bästa tillgängliga tekniken med en mängd sofistikerade stora instrument som inte kan flygas i ett rymduppdrag.