science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Schimmel in ruimtestation overleeft hoge doses ioniserende straling

Schimmel groeit op het internationale ruimtestation op een paneel waar sportkleding te drogen werd gehangen. Krediet:NASA

Het internationale ruimtestation, zoals alle menselijke habitats in de ruimte, heeft een zeurend schimmelprobleem. Astronauten op het ISS besteden elke week uren aan het schoonmaken van de binnenkant van de muren van het station om te voorkomen dat schimmel een gezondheidsprobleem wordt.

Nieuw onderzoek dat hier wordt gepresenteerd, vindt dat schimmelsporen ook kunnen overleven op de buitenmuren van ruimtevaartuigen.

Sporen van de twee meest voorkomende soorten schimmels op het ISS, Aspergillus en Pennicillium , Röntgenblootstelling overleven met 200 keer de dosis die een mens zou doden, volgens Marta Cortesão, een microbioloog bij het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR) in Keulen, die het nieuwe onderzoek vrijdag presenteert op de Astrobiology Science Conference 2019 (AbSciCon 2019).

Pennicillium en Aspergillus soorten zijn meestal niet schadelijk, maar het inademen van hun sporen in grote hoeveelheden kan mensen met een verzwakt immuunsysteem ziek maken. Schimmelsporen zijn bestand tegen extreme temperaturen, ultraviolet licht, chemicaliën en droge omstandigheden. Deze veerkracht maakt ze moeilijk te doden.

"We weten nu dat [schimmelsporen] veel meer weerstand bieden tegen straling dan we dachten, tot het punt waarop we er rekening mee moeten houden wanneer we ruimtevaartuigen schoonmaken, binnenkant en buitenkant, "Zei Cortesao. "Als we een lange missie plannen, we kunnen plannen om deze schimmelsporen bij ons te hebben, omdat ze waarschijnlijk de ruimtereis zullen overleven."

Scanning-elektronenmicrofoto van een Pennicillium-schimmel die sporenketens produceert. Krediet:David Gregory &Debbie Marshall, CC BY

Het nieuwe onderzoek suggereert ook dat planetaire beschermingsprotocollen die zijn ontworpen om te voorkomen dat bezoekende ruimtevaartuigen andere planeten en manen in ons zonnestelsel besmetten met micro-organismen van de aarde, schimmelsporen als een serieuzere bedreiging moeten beschouwen.

Maar schimmels zijn niet allemaal slecht. Cortesão onderzoekt het vermogen van schimmelsoorten om te groeien in de ruimte met als doel de micro-organismen te gebruiken als biologische fabrieken voor materialen die mensen nodig hebben tijdens lange ruimtereizen. Schimmels zijn genetisch nauwer verwant aan mensen dan bacteriën. Hun cellen hebben complexe innerlijke structuren, zoals de onze, met de cellulaire apparatuur die nodig is om polymeren te bouwen, voedsel, vitamines en andere nuttige moleculen die astronauten nodig kunnen hebben op langere reizen buiten de aarde.

"Mold kan worden gebruikt om belangrijke dingen te produceren, verbindingen zoals antibiotica en vitamines. Het is niet alleen slecht, een menselijke ziekteverwekker en een voedsel spoiler, het kan ook worden gebruikt om antibiotica of andere dingen te produceren die nodig zijn tijdens lange missies, ' zei Cortesão.

Cortesão simuleerde ruimtestraling in het laboratorium, schimmelsporen raken met ioniserende straling van röntgenstralen, zware ionen en een soort hoogfrequent ultraviolet licht dat het aardoppervlak niet bereikt, maar in de ruimte aanwezig is. Ioniserende straling doodt cellen door hun DNA en andere essentiële cellulaire infrastructuur te beschadigen. Het magnetische veld van de aarde beschermt ruimtevaartuigen in een lage baan om de aarde, zoals het ISS, van de zware straling in de interplanetaire ruimte. Maar ruimtevaartuigen die naar de maan of Mars gaan, zouden worden blootgesteld.

De sporen overleefden blootstelling aan röntgenstralen tot 1000 grijs, blootstelling aan zware ionen bij 500 grijs en blootstelling aan ultraviolet licht tot 3000 joule per vierkante meter. Grijs is een maat voor de geabsorbeerde dosis ioniserende straling, of joule stralingsenergie per kilogram weefsel. Vijf grijze is genoeg om een ​​persoon te doden. Een halve grijs is de drempel voor stralingsziekte.

Een 180-daagse reis naar Mars zal naar verwachting ruimtevaartuigen en hun passagiers blootstellen aan een cumulatieve dosis van ongeveer 0,7 grijs. Aspergillus van sporen zou worden verwacht dat ze dit bombardement gemakkelijk zouden overleven. Het nieuwe onderzoek ging niet in op hun vermogen om de combinatie van straling te weerstaan, vacuüm, koud, en lage zwaartekracht in de ruimte. Experimenten die zijn ontworpen om schimmelgroei in microzwaartekracht te testen, worden eind 2019 gelanceerd.