美國國家航空暨太空總署（NASA）的科學家表示，隨著人類探索太空，一些與人類相關的微生物很可能搭便車，並在月球南極地區的陰影角落倖存下來。
這項研究發表於 8 月 19 日的《科學進展》（Science Advances）期刊，強調了更好地了解微生物在極端月球環境中持久性的必要性。隨著人類在月球上建立永久據點，將可能難以區分古代月球化學物質與來訪太空人帶來的污染。科學家們表示，這種擔憂不僅限於月球，也延伸到火星。
「人類是天生的探險家，他們會帶來聲音、記憶……以及他們的微生物，」領導這項研究的 NASA 戈達德太空飛行中心行星科學家 Prabal Saxena 表示。「對包括我在內的一些科學家來說，這種現實可能令人不安。但這也提供了一個機會，將不完美的情況轉化為有用的實驗。」
攜帶微生物是不可避免的：例如，人類皮膚每平方公分的面積平均有 100 萬隻細菌。這些細菌會從太空衣和棲息地中逸出。雖然該論文的作者擔心污染會干擾尋找古代地質或生物學化學線索，但他們也認為月球應該被用作天然實驗室。在南極洲周圍的陰影區域，科學家們可以仔細測試微生物在地球上難以複製的環境中生存的真實極限。
作者們表示，在任何地表科學研究發生之前，科學家們需要對人類帶來的污染物有一個基準測量。
「我們需要了解我們來之前那裡有什麼，因為當我們前往火星尋找地球以外的生命跡象時，我們將希望確保那不是我們帶去的東西，」NASA 戈達德基地、也是月球樣本 Artemis 污染控制科學家、該論文的共同作者 Andrew Needham 說。
即使有嚴格的滅菌程序，有些生物仍然頑強地具有韌性。一個很好的例子是黑麴菌（Aspergillus niger），這是一種在溫暖潮濕的地方茁壯成長的真菌，例如家用浴室和暖通空調系統。太空人在國際太空站內曾採樣到它，實驗也證明這種真菌可以在太空站外生存。黑麴菌是本研究選定的五種微生物之一，包括細菌和真菌，因為它在太空飛行環境中以其已知的堅韌性而聞名。
微生物能在太空站外生存，這讓科學家們感到驚訝。NASA 約翰遜太空中心的地微生物學家 Aaron Regberg 表示，這些物種通常不被認為是能夠承受太空真空等嚴苛條件的「極端微生物」。
「我本以為這些微生物會乾掉，」研究太空站細菌並擔任該論文共同作者的 Regberg 說。
他指出，NASA 經常將機器人太空船在攝氏 200 度以上烘烤，以減少其上的生物數量。但這對太空人來說是不可能的，因此在載人探索月球南極環境時，污染問題就有了新的意義。
透過了解陽光在兩極的行為，可以更清楚地了解微生物可能在哪裡生存。本研究中的「生存」意味著微生物至少能存活一天，這並不意味著牠們能夠生長和繁殖。
由於月球的軸傾角非常小，從兩極看去，太陽似乎懸停在地平線之上，像手電筒放在桌子上那樣掠過地表。因此，地表的隆起部分，包括隕石坑邊緣、山脈，甚至小凸起，都會阻擋陽光照射到低窪地形。這會產生陰影區域，這些區域可以保持寒冷並保存水分，同時也能保護脆弱的分子和可能的微生物免受致命輻射的影響。
有了這個科學背景，研究團隊著手測試哪些地球微生物能夠在極端的兩極條件下生存。他們專注於太空飛行環境中常見的生物以及人類皮膚上常見的生物。除了黑麴菌，還包括枯草桿菌（Bacillus subtilis）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、放射弧菌（Deinococcus radiodurans）以及幾種鐮刀菌（Fusarium）物種。根據對先前研究的分析，科學家們記錄了每種生物所能承受的最大熱量和紫外線（UV）輻射量。
然後，在模擬月球南極附近的三個區域——諾比爾邊緣（Nobile Rim）、連接脊（Connecting Ridge）和德熱拉許邊緣（De Gerlache Rim）——對這些生物進行了測試。這些模擬使用了 NASA 月球勘測軌道器（Lunar Reconnaissance Orbiter）上的儀器收集的高度和溫度數據構建的詳細環境地圖，並結合了輻射如何照射地表的模型。
模型顯示了「可生存的生態位」地圖，其大小從數英里寬的隕石坑底部到太空人的靴印不等。黑麴菌對紫外線輻射的抵抗力最強，即使在有陽光照射的區域也能生存。紫外線輻射對大多數微生物來說是致命的，因此被用於醫院的消毒。
作者們指出，雖然有些微生物可以在南極洲周圍的區域以休眠狀態生存，從而混淆一些未來的科學調查，但沒有證據表明月球擁有維持生長和繁殖的關鍵成分。這些成分包括液態水，通常需要大氣和適中的溫度。