Эксперимент начинался с добавления приблизительно 0,1 см^ радиоактивной среды к 0,5 см^ марсианского грунта. Чтобы предотвратить кипение среды при температуре ка меры (около 10 С), в камеру продували гелий. Объем введен ной среды был рассчитан так, чтобы увлажнялась только какая-то часть образца марсианского грунта. Почти сразу после инъекции среды началось сильное выделение радиоак тивного газа. Постепенно уменьшаясь, оно в конце концов достигало уровня, при котором в радиоактивную кислоту превращалось только '/^ часть атомов углерода из смеси органических веществ. Наиболее вероятно, что источником радиоактивного газа была муравьиная кислота-соединение с одним атомом углерода в молекуле, которое легко окисляется пероксидами до СО^.
Когда выделение радиоактивного газа почти полностью прекращалось, вновь вводился питательный раствор. Если бы выделение радиоактивного газа вызывалось действием на грунт пероксидов, то новая порция питательного раствора не приводила бы к его дальнейшему образованию, поскольку пары воды из первой порции раствора должны были бы разрушить пероксид даже в той части образца грунта, которая непосредственно не соприкасалась с питательным раствором. Но если бы радиоактивный газ выделяли микро организмы, содержащиеся в грунте, то добавление свежей питательной среды только усилило бы выделение газа. Под твердилось первое предположение: газ больше не выделялся. Аналогичный результат был получен и с остальными иссле дованными образцами марсианского грунта.
На следующем этапе эксперимента по выделению радио активной метки повторялся тот же анализ, но с нагретой пробой грунта. В опыте по газообмену при нагревании образца грунта до 145 С в течение 3,5 ч выделение кислорода уменьшалось примерно вдвое. Однако в экспериментах ВРМ при нагревании образца марсианского грунта до 160 С в течение 3 ч активность полностью прекращалась. Различие в режимах инкубации по продолжительности времени и вели
чине температуры в этих двух экспериментах несущественно. Наиболее важно, по-видимому, как позже отметил Ояма, различие в методике проведения эксперимента. Ведь в экспе риментах по газообмену камера при нагревании была откры та, и через нее продувался гелий, тогда как в опыте по выделению радиоактивности камера была все время за крыта. Анализ, проведенный с использованием ГХМС, по казал, что при нагревании образцов грунта до температуры 500 С около 1 % их массы выделяется в виде воды, а какая-то часть воды выделяется даже при нагревании до 200"С. Несомненно, что эта вода образуется из гидратированных минералов, а не в результате испарения ее свободной формы. Анализы ГХМС не проводились при температуре 160 С, но длительное пребывание образца марсианского грунта при этой температуре в ходе эксперимента ВРМ вполне могло привести к образованию достаточного количества воды, которая и разрушила вещество-окислитель, ответственное за возникновение СОд. Возможно и другое объяснение. Быть может, на Марсе существуют термостабильные и термола бильные пероксиды, вызывающие окисление, и те из них, которые были обнаружены в эксперименте по' выделе нию радиоактивности, принадлежали именно к последнему классу.
Эксперименты по выделению продуктов пиролиза (ВПП). Еще до полетов "Викингов" можно было с уверенностью
сказать, что если жизнь и существует на Марсе, то она приспособлена к марсианским, а не к земным условиям. Поэтому мной вместе с сотрудниками Джорджем Хобби и Джерри Хаббардом были разработаны эксперименты по выделению продуктов пиролиза, называемые также экспери ментами по ассимиляции углерода, которые предназнача лись специально для проведения биологического анализа марсианского грунта именно при существующих на Марсе условиях.
План эксперимента состоял в инкубации образца марси анского грунта в атмосфере Марса, обращенной небольшим количеством меченных радиоактивным углеродом газов СО и СО^ (они присутствуют в атмосфере планеты в количест вах 0.1 и 95% соответственно), и последующем измерении количества атомов радиоактивного углерода, включившихся в органическое вещество образца. Инкубация грунта должна была происходить в течение 120 ч при давлении, температу ре. составе атмосферы и солнечном освещении, характерных для Марса. После удаления из камеры радиоактивной атмосферы проба должна была нагреваться в потоке гелия до температуры 625" С. чтобы произошел пиролиз любых содержащихся в ней органических веществ и превращение их в летучие фрагменты. Ток гелия уносил их затем из камеры в колонку, заполненную сорбентом из кизельгура *, погло щающим все органические вещества, но не СО и СОд. Как только молекулы органических соединений отделялись от непрореагировавших с кизельгуром газов, колонка нагрева лась до температуры 640 С, при которой газы высвобожда лись и затем окислялись до СО, под действием находивше гося в этой же колонке оксида меди. И наконец, можно было измерить радиоактивность образовавшегося СО,.
На Марсе этот эксперимент был осуществлен по за планированной программе, за исключением двух пунктов. Во-первых, из-за наличия в спускаемых аппаратах источни ков тепла температура в камерах, где проводился анализ, была выше температуры марсианского грунта в обоих районах посадки. Температура в камере колебалась в преде лах 8--26"С, тогда как температура грунта снаружи остава лась ниже 0 С в ходе всего эксперимента. Поскольку на
* Кизельгур (инфузорная мука диатамит) - осадочная горная порода, состоящая из панцирей микроскопических диатомовых во дорослей и обладающая большой пористостью и способностью к адсорбции. Прим. ред.
экваторе Марса температура может достигать 25 С, нельзя сказать, что температурные условия в камерах сильно от личались от марсианских.
Во-вторых, в качестве источника освещения в эксперимен те использовался не солнечный свет на Марсе-это было технически трудно осуществить,-а ксеноновая лампа со спектром, похожим на спектр солнечного света у поверх ности Марса (в котором отфильтрованы длины волн короче 320 нм). Свет требовался для обеспечения энергией фото синтеза организмов, если бы таковые обнаружились. Так как лабораторные эксперименты показали, что на минеральной поверхности, облученной ультрафиолетовым светом с дли ной волны короче 300 нм, в присутствии СО и паров воды идет абиогенный синтез простых органических соединений, мы решили исключить этот диапазон волн, чтобы избежать путаницы при выяснении природы источников органического вещества. Хотя указанная область присутствует в спектре солнечного излучения, достигающего поверхности Марса, мы оправдывали ее исключение тем, что свет этих длин волн настолько разрушителен для сложных органических моле кул, что у марсианских организмов должны были вырабо таться защитные механизмы, позволяющие либо отфильтро вывать, либо нейтрализовать ее действие.
Лабораторные испытания показали, что течение экспери мента не зависит от фотосинтеза в пробах грунта. Фиксация СО и СОд в органическое вещество в живых клетках происхо дит и в ходе темновых процессов. В самом деле, при лабораторных испытаниях приборы регистрировали фикса цию как в темноте, так и при фотосинтезе.
На Марсе было проведено девять экспериментов по выделению продуктов пиролиза: шесть-на Равнине Хриса и три-на Равнине Утопия. Самый первый анализ (сделанный на Равнине Хриса, С 1-на рис. 18) дал положительный ре зультат. Количество связавшегося углерода было невелико по сравнению с тем, что наблюдалось при анализах образцов земного грунта, но значительно выше фонового уровня, установленного в предполетных лабораторных анализах сте рильных проб грунта. Учитывая меры, принятые для устра нения помех небиологической природы, получение даже сла бого сигнала с Марса было поразительным. Поэтому было решено провести новый контрольный эксперимент (С 2): вторая проба марсианского грунта нагревалась при темпера туре 175 С в течение трех часов перед инкубацией с радио активными газами. Количество связавшегося углерода при