Космический эксперимент «Тест» проводится российскими космонавтами на борту Международной космической станции (МКС) с 2010 года. Он заключается в том, что во время выходов в открытый космос проводят отбор проб вещества, оседающего на внешней поверхности станции во время полета, и затем в земных условиях делают химический и микробиологический анализ.

Для доставки образцов на Землю было разработано уникальное простое устройство, которое обеспечивает стерильность и герметичную изоляцию проб, взятых космонавтом в открытом космосе. Впервые в мировой практике космических исследований удалось реализовать регулярную доставку космической пыли на Землю в естественном состоянии и оперативно многократно исследовать химический и биологический ее состав.

Всего в 2010 – 2016 годах космонавты собрали 19 проб пыли с поверхности МКС. Изучение этих проб позволило сделать выводы о биологическом и химическом составе космической пыли на высоте 400 км над поверхностью Земли и ее источниках.

В частности, впервые так высоко (высота орбиты МКС около 400 километров) обнаружены жизнеспособные споры и фрагменты ДНК микроорганизмов, устойчивые к неблагоприятным факторам космоса. Лабораторные исследования дважды показали наличие в образцах земных бактерий, обитающих в Баренцевом море, и острове Мадагаскар. Найдены также ДНК растительных геномов, архебактерий (присутствует практически во всех пробах) и грибов. На основе этих данных установили новую верхнюю границу биосферы Земли.

Исследователи считают, что полученные результаты подтверждают гипотезу о существовании механизма «ионосферного лифта», осуществляющего перенос тропосферного аэрозоля с поверхности Земли в верхнюю ионосферу. Эти экспериментальные данные важны для изучения механизма рассеивания биоматериала Земли в космическое пространство, выявления «зон влияния» планет в космосе.

Лабораторные исследования химического состава проб показали, что в них присутствуют элементы, входящие в состав метеороидов, в характерных для них соотношениях. На поверхности МКС присутствуют мелкие частицы метеороидного вещества, которое, как правило, имеет кометное происхождение. То есть поверхность МКС может быть временным хранилищем биоматериала внеземного происхождения, а сама станция – служить инструментом экзобиологических исследований. Ведь попадающие на поверхность МКС микрометеориты и кометная пыль могут содержать биогенное вещество внеземного происхождения в естественном виде. Поэтому поверхность МКС – легкодоступный сборщик кометного вещества и, возможно, биоматериала внеземного происхождения.

Существует надежный способ отличить аминокислоту, образовавшуюся в земных условиях, от ее внеземного аналога. Углерод, являющийся основой земной жизни, представлен двумя устойчивыми изотопами — легким 12С и более тяжелым 13С. В образцах космического происхождения соотношение этих изотопов может быть различным и не таким, как у земных. Как правило, в них больше тяжелого углерода 13С. Если образец с поверхности МКС имеет эти свойства, то можно утверждать, что вещество сформировалось за пределами Земли. Однако, задача изотопного анализа сложна, так как образцы вещества кометы, попадающие на поверхность МКС, малы и использование стандартных методов не даёт быстрого результата.

Микрометеориты и кометная пыль, выброшенные в межпланетное пространство из ядра кометы, которые проникают в земную атмосферу, сгорают на высоте 80-100 км над Землей. Их сильный нагрев уничтожает все органические вещества.

Проведенный баллистиками анализ продолжительности пребывания МКС в зонах 30 метеороидных дождей показал, что МКС находится в потоке кометного вещества размером с песчинку 75% времени полета. Только 25% суммарного времени движения станции МКС находится в защищаемой Землей области. Одновременно поверхность МКС может подвергаться воздействию от одного до 8 метеороидных потоков. В период активности некоторых видов потоков количество частиц за сутки может достигать нескольких тысяч.

Также результаты эксперимента дают материал для решения перспективных задач по защите космических аппаратов при межпланетных полетах и проектировании станций, которые будут размещены на других планетах.

В эксперименте «Тест» принимают участие специалисты ЦНИИмаш, ПАО РКК «Энергия» им. С.П. Королёва ученые ГНЦ РФ-ИМБП РАН, ФГБУ НИИ вирусологии имени Д.И. Ивановского, РУДН и ОИВТ РАН.