การจัดการตัวอย่างนอกโลก
การใช้และการเก็บรักษาตัวอย่างนอกโลก
สิ่งอำนวยความสะดวกในการประมวลผลที่ คณะกรรมการการวิจัยและการสำรวจวัสดุดาราศาสตร์ของ NASA (ARES)
การดูแลตัวอย่างนอกโลก (วัสดุดวงดาว) ที่ได้จาก ภารกิจส่งคืนตัวอย่าง เกิดขึ้นที่โรงงานที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อรักษาทั้งความสมบูรณ์ของตัวอย่างและปกป้องโลก Astromaterials ถูกจัดประเภทเป็นไม่ จำกัด หรือ จำกัด ขึ้นอยู่กับลักษณะของร่างกายระบบสุริยะ ตัวอย่างที่ไม่ จำกัด
ได้แก่ ดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ , , ดาวหาง , อนุภาคสุริยะ และ ฝุ่นอวกาศ ร่างกายที่ถูก จำกัด ได้แก่ ดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ที่สงสัยว่ามีสภาพแวดล้อม ในอดีตหรือปัจจุบันที่อาศัยอยู่ได้ ถึงสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์ดังนั้นจึงต้องถือว่าเป็น อันตรายทางชีวภาพอย่างมาก
เครื่องมือของยานอวกาศอยู่ภายใต้ข้อ จำกัด ด้านมวลและกำลังนอกเหนือจากข้อ จำกัด ที่กำหนดโดยสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ของ นอกโลก บนเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่ละเอียดอ่อนดังนั้นการนำวัสดุจากนอกโลกมายังโลกจึงเป็นที่ต้องการสำหรับการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ที่ครอบคลุม เพื่อจุดประสงค์ในการ การปกป้องดาวเคราะห์ ตัวอย่างวัสดุดาราศาสตร์ที่นำมายังโลกโดย ภารกิจส่งคืนตัวอย่าง จะต้องได้รับและดูแลในสิ่งอำนวยความสะดวก ที่ได้รับการออกแบบเป็นพิเศษและติดตั้ง ที่ ยังต้องเพิ่มเป็นสองเท่าของ คลีนรูม เพื่อรักษาคุณค่าทางวิทยาศาสตร์ของตัวอย่าง
ตัวอย่างที่นำมาจากวัตถุที่ไม่ถูก จำกัด เช่นดวงจันทร์ดาวเคราะห์น้อยดาวหางอนุภาคสุริยะและฝุ่นอวกาศได้รับการประมวลผลที่สิ่งอำนวยความสะดวกเฉพาะที่ได้รับการจัดอันดับ ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ -3 (BSL- 3 ) ตัวอย่างที่นำมายังโลกจากดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ที่สงสัยว่ามีสภาพแวดล้อม ในอดีตหรือปัจจุบันที่อาศัยได้ ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์จะทำให้ร่างกายเป็น หมวดหมู่ V และจะต้องได้รับการดูแลในสถานที่จัดระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ -4 (BSL-4 ) ตามที่ตกลงกันในมาตรา IX ของ สนธิสัญญาอวกาศภายนอก
อย่างไรก็ตามสิ่งอำนวยความสะดวก BSL-4 ที่มีอยู่ในโลกไม่มีข้อกำหนดที่ซับซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่ามีการอนุรักษ์และปกป้องโลกและตัวอย่างไปพร้อม ๆ กัน ในขณะที่สิ่งอำนวยความสะดวก BSL-4 ที่มีอยู่จัดการกับสิ่งมีชีวิตที่เป็นที่รู้จักเป็นหลัก แต่สิ่งอำนวยความสะดวก BSL-4 ที่มุ่งเน้นไปที่ตัวอย่างนอกโลกจะต้องวางแผนระบบไว้ล่วงหน้าอย่างรอบคอบในขณะที่ต้องระวังว่าจะมีปัญหาที่ไม่คาดคิดในระหว่างการประเมินตัวอย่างและการดูแลจัดการซึ่งจะต้องใช้ความคิดที่เป็นอิสระ และแนวทางแก้ไข ความท้าทายก็คือแม้ว่าจะค่อนข้างง่ายที่จะเก็บตัวอย่างเมื่อกลับมายังโลก แต่นักวิจัยก็ต้องการที่จะมีส่วนร่วมและทำการวิเคราะห์ ในระหว่างขั้นตอนการจัดการทั้งหมดนี้ตัวอย่างจะต้องได้รับการปกป้องจากการปนเปื้อนของโลกและจากการสัมผัสกับชั้นบรรยากาศ
วัสดุที่ไม่ จำกัด
แคปซูลส่งคืนตัวอย่างของ Stardust หลังจากที่กลับสู่พื้นโลก
ในปี 2019 ศูนย์ดูแลตัวอย่างนอกโลก ของ JAXA และ คณะกรรมการวิจัยและสำรวจวัสดุดาราศาสตร์ของนาซ่า (ARES) เป็นห้องปฏิบัติการ BSL-3 เพียงสองห้องในโลกที่อุทิศให้กับห้องทดลองโดยเฉพาะ การจัดการตัวอย่างจากหน่วยงานที่ไม่ จำกัด คุณลักษณะสำคัญของสถานที่ดูแลของ JAXA คือความสามารถในการสังเกตนำส่วนหนึ่งออกและเก็บรักษาตัวอย่างส่งคืนที่มีค่าโดยไม่ต้องสัมผัสกับชั้นบรรยากาศและสารปนเปื้อนอื่น ๆ
ภารกิจของ Luna ของสหภาพโซเวียต ตัวอย่างจะถูกศึกษาและเก็บไว้ที่สถาบันธรณีเคมีและเคมีวิเคราะห์ของ Vernadsky ที่ Russian Academy of Sciences .
วัสดุที่ถูก จำกัด
การทำงานในห้องปฏิบัติการความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 4 โดยมีท่ออากาศให้ความดันอากาศเป็นบวก
ผลตอบแทน – ตัวอย่างที่ได้รับจากร่างกายประเภท หมวด V จะต้องได้รับการดูแลที่โรงงานที่ได้รับการจัดระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ -4 (BSL-4) เนื่องจากสิ่งอำนวยความสะดวก BSL-4 ที่มีอยู่ในโลกไม่มีข้อกำหนดที่ซับซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่ามีการอนุรักษ์และปกป้องโลกและตัวอย่างพร้อมกันขณะนี้มีข้อเสนออย่างน้อยสองข้อในการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวก BSL-4 สำหรับการดูแลที่ จำกัด (อาจ อันตรายทางชีวภาพ ) วัสดุต่างดาว
ตัวแรกคือ (ESCF) ซึ่งเสนอให้สร้างขึ้นใน เวียนนา จะดูแลจัดการตัวอย่างที่ไม่ จำกัด เช่นเดียวกับ BSL-4 biocontainment ของวัสดุ จำกัด ที่ได้รับจาก Category V ร่างกายเช่น ดาวอังคาร , ยูโรปา , เอนเซลาดัส ฯลฯ
ข้อเสนออื่น ๆ โดย NASA และเป็นที่รู้จักกันอย่างไม่เป็นทางการว่า (MSRRF) . มีการส่งการออกแบบที่แตกต่างกันอย่างน้อยสามแบบในปี 2009 หากได้รับการสนับสนุนสิ่งอำนวยความสะดวกในอเมริกาแห่งนี้คาดว่าจะใช้เวลา 7 ถึง 10 ปีตั้งแต่การออกแบบจนเสร็จสิ้นและขอแนะนำให้เพิ่มอีก 2 ปีเพื่อให้พนักงานมีความเชี่ยวชาญและคุ้นเคยกับสิ่งอำนวยความสะดวก นอกจากนี้ NASA กำลังประเมินข้อเสนอในปี 2017 เพื่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวก BSL-4 แบบเคลื่อนที่และแบบแยกส่วนเพื่อรักษาความปลอดภัยแคปซูลส่งคืนตัวอย่างที่จุดลงจอดเพื่อทำการวิเคราะห์อันตรายทางชีวภาพเบื้องต้น หลังจากเสร็จสิ้นการทดสอบอันตรายทางชีวภาพสามารถทำการตัดสินใจในการฆ่าเชื้อตัวอย่างหรือขนส่งทั้งหมดหรือบางส่วนไปยังสถานที่เก็บกักกันถาวรที่ใดก็ได้ในโลก
ระบบของสิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าวต้องสามารถมีอันตรายทางชีวภาพที่ไม่รู้จักได้เช่น ไม่ทราบขนาดของจุลินทรีย์ต่างดาวหรือสารติดเชื้อใด ๆ ตามหลักการแล้วควรกรองอนุภาคที่มีขนาด 0.01 μmขึ้นไปและไม่สามารถปล่อยอนุภาคขนาด 0.05 μmขึ้นไปได้ไม่ว่าในกรณีใด ๆ เหตุผลที่ขีด จำกัด ขนาดเล็กมากที่ 0.01 μmนี้มีไว้เพื่อพิจารณาถึง สารถ่ายทอดยีน (GTAs) ซึ่งเป็นอนุภาคคล้ายไวรัสที่เกิดจากจุลินทรีย์บางชนิดที่บรรจุส่วนสุ่มของ DNA สามารถ การถ่ายโอนยีนในแนวนอน สิ่งเหล่านี้รวมส่วนของจีโนมโฮสต์แบบสุ่มและสามารถถ่ายโอนไปยังโฮสต์อื่นที่อยู่ห่างไกลวิวัฒนาการและทำได้โดยไม่ต้องฆ่าโฮสต์ใหม่ ด้วยวิธีนี้อาร์เคียและแบคทีเรียจำนวนมากสามารถแลกเปลี่ยนดีเอ็นเอซึ่งกันและกันได้ สิ่งนี้ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารหากมีต้นกำเนิดร่วมกับสิ่งมีชีวิตบนโลกในอดีตอันไกลโพ้นสามารถแลกเปลี่ยนดีเอ็นเอกับจุลินทรีย์ของโลกได้ในลักษณะเดียวกัน เหตุผลอีกประการหนึ่งสำหรับขีด จำกัด 0.01 μmเป็นเพราะการค้นพบ ultramicrobacteria ขนาดเล็กถึง 0.2 μmในส่วน
ผู้สนับสนุนหุ่นยนต์พิจารณาว่ามนุษย์เป็นแหล่งที่มาของการปนเปื้อนที่สำคัญสำหรับตัวอย่างและนั่น สิ่งอำนวยความสะดวก BSL-4 พร้อมระบบหุ่นยนต์เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการก้าวไปข้างหน้า
