science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA houdt kleine verstekelingen nauwlettend in de gaten

Het internationale ruimtestation, gezien vanaf de ruimtependel Atlantis in 2011. Credit:NASA

Waar je ook mensen vindt, je vindt er ook bacteriën en andere micro-organismen. Het internationale ruimtestation is geen uitzondering.

Dat is over het algemeen geen probleem. Voor een ding, het ruimtestation wordt schoner gehouden dan veel andere omgevingen op aarde. Routinematige schoonmaakactiviteiten zijn opgenomen in de taakschema's van astronauten. Vracht naar het station gestuurd, en de voertuigen die het vervoeren, ondergaan een rigoureus reinigingsproces en monitoring op micro-organismen voordat ze worden gelanceerd. Bemanningsleden die aan het ruimtestation zijn toegewezen, verblijven 10 dagen in quarantaine voorafgaand aan de vlucht.

Voor een ander, wetenschappers volgen regelmatig het interieur van dit en andere ruimtevaartuigen, een proces dat begon met de Apollo-missies.

"Eenmaal per drie maanden, we nemen monsters van twee locaties in elke module van het Amerikaanse segment van het station, " zegt Mark Ott, een microbioloog bij het Johnson Space Center in Houston. Roskosmos, de Russische ruimtevaartorganisatie, bewaakt zijn segmenten. Monsters die van oppervlakken en uit de lucht worden verzameld, worden gekweekt op platen met een groeimedium, een specifiek voor bacteriën en een ander voor schimmels. Die platen keren terug naar de grond, en wetenschappers identificeren elk organisme dat erop groeit.

Drinkwater op het station wordt op dezelfde manier behandeld als het water dat we op aarde drinken om te doden en te voorkomen dat micro-organismen groeien. Regelmatige monitoring houdt ook het drinkwatersysteem van het station in de gaten. Voor jaren, wetenschappers voerden deze monitoring eens per maand uit, maar monsters bleven zo schoon terugkomen dat het schema veranderde in eens in de drie maanden. Het drinkwater van de astronauten is microbiologisch gesproken, schoner dan zo ongeveer alles wat ze op aarde drinken, zegt Ot.

Deze milieumonitoring wordt gedreven door de medische vereisten van het ISS, en heeft consequent aangetoond dat het ruimtestation dezelfde soorten micro-organismen bevat die gewoonlijk worden aangetroffen in de meeste kantoren en huizen hier op aarde. Micro-organismen komen overal voor, maar zeer weinig soorten zijn medisch significant, of in staat is om iemand onder de juiste omstandigheden ziek te maken. De medische staf houdt een bijzonder scherp oog voor die, Hoewel, en wanneer er een opduikt, het ruimtestation krijgt een meer grondige dan gebruikelijke reiniging.

Ott voegt eraan toe dat de loutere aanwezigheid van dergelijke micro-organismen weinig risico vormt voor de gezondheid van de astronauten.

"Het kan iets zijn dat typisch in een badkamer wordt aangetroffen, bijvoorbeeld, maar dat wil je niet in een kantoorruimte, " hij zegt.

Eindelijk, een micro-organisme dat op het station wordt gevonden, lijkt in eerste instantie op iets riskant, maar, bij nader onderzoek, blijkt een iets ander type te zijn. NASA-wetenschappers gebruiken DNA om specifieke micro-organismen te identificeren, maar het kan nog steeds moeilijk zijn om onderscheid te maken tussen nauw verwante soorten.

Dat was het geval bij een recent onderzoek, geleid door Kasthuri Venkateswaran van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, die 11 bacteriestammen verifieerde die behoren tot wat microbiologen de Bacillus anthracis noemen, cereus, thuringiensis-groep, of Bacillus cereus-groep die eerder in 2014 was gemeld. Hoewel deze grote familie van microben enkele slechte insecten bevat, Bacillus komt zeer veel voor op aarde en rond mensen, dus het vinden van dit type bacteriën op het ruimtestation is niet ongebruikelijk. Met behulp van DNA-hybridisatie, onderzoekers identificeerden individuele soorten in de monsters en, terwijl sommige een goede match waren met Bacillus anthracis-type stammen, ze hadden niet de fysieke kenmerken of de toxineproducerende plasmiden die nodig zijn om ze als een potentieel risico te beschouwen. Er wordt voortdurend onderzoek gedaan om te begrijpen welke organismen op het ruimtestation groeien.

Er zijn veel studies gedaan naar de microbiële omgeving op het ruimtestation. Deze onderzoeken maken vaak gebruik van andere technieken en hebben andere doelstellingen dan de vereiste milieumonitoring door NASA, maar kan de doelstellingen van dat programma ondersteunen.

"We zouden nieuwe en andere manieren moeten onderzoeken om ruimtevaartuigen te controleren op micro-organismen, " zegt Ott. "Maar we moeten voorzichtig zijn als we de resultaten interpreteren. NASA heeft en blijft haar ruimtevoertuigen in de gaten houden en blijft erop vertrouwen dat die voertuigen, inclusief het ruimtestation, zorgen voor een veilige en gezonde omgeving voor astronauten."

Dit onderzoek loopt sinds 2013 Studie van de impact van lange-termijn ruimtereizen op het microbioom van astronauten, Microbioom in het kort, onderzoekt hoe ruimtevaart het menselijk immuunsysteem en het microbioom van een individu beïnvloedt, dat is de verzameling microben die op een bepaald moment in en op het menselijk lichaam leven. Onderzoekers zullen periodieke monsters nemen van verschillende delen van de lichamen van de astronauten en van het station voor analyse terug op aarde.

In aanvulling, NASA en de Sloan Foundation werkten onlangs samen aan een programma ter ondersteuning van onderzoek naar het microbioom van de gebouwde omgeving, of het microbiële ecosysteem van door mensen gemaakte omgevingen - in dit geval het ruimtestation. In april, vijf postdoctorale beurzen werden toegekend voor experimenten met het NASA-archief van meer dan een decennium aan microben verzameld uit de NASA-modules van het ruimtestation. Deze experimenten zullen het begrip verbeteren van hoe microbiële gemeenschappen koloniseren, aanpassen en evolueren op het ruimtestation, bijdragen aan het voortdurende gebruik en aan toekomstige ruimteverkenningsvoertuigen.

Want als mensen naar de ruimte gaan, micro-organismen gaan met ons mee.