Een experiment voorbereid door het U.S. Naval Research Laboratory (NRL) zal worden gelanceerd als onderdeel van NASA's geplande Artemis I-missie om op 29 augustus in een baan om de maan te draaien.

Het NRL-experiment zal schimmelmonsters gebruiken om de effecten van de stralingsomgeving in de diepe ruimte buiten de beschermende magnetosfeer van de aarde te onderzoeken.

"We zijn geïnteresseerd in factoren die de eukaryote overleving in de ruimte beïnvloeden", zegt Jennifer Yuzon, postdoctoraal wetenschapper voor NRL's Laboratory for Biomaterials and Systems. "Voor ons experiment is schimmel ons modelorganisme, met name Aspergillus niger, dat wordt aangetroffen in alle menselijke omgevingen, inclusief ruimtevaartuigen."

Schimmels worden niet alleen aangetroffen in menselijke omgevingen, maar staan ​​ook bekend om hun natuurlijke mechanismen om DNA-schade veroorzaakt door straling te beschermen en te herstellen. Het experiment probeert de stralingsbeschermende eigenschappen van schimmels te begrijpen en in het algemeen te bestuderen hoe biologische systemen zich aanpassen aan de verre ruimte.

De experimentele opstelling van het project heeft vier verschillende stammen van de schimmel. Monsters omvatten één wildtype stam en drie gemuteerde stammen die genetisch gemanipuleerd zijn in het laboratorium. Twee van de gemuteerde stammen hebben een tekort aan DNA-herstelroutes, terwijl de andere gemuteerde stam defect is in de melanineproductie.

"Als we kijken naar de impact van melanine- en DNA-herstelpaden in de monsters met de effecten van zowel kosmische straling als microzwaartekracht, zullen we onze kennis vergroten over hoe mensen kunnen worden beïnvloed op de maan en daarbuiten, terwijl we verder blijven onderzoeken", zei Zheng Wang, NRL-microbioloog en hoofdonderzoeker van dit project. "We hopen ook kennis op te doen voor de ontwikkeling van nieuwe manieren om astronauten en apparatuur te beschermen tijdens ruimtereizen. Naarmate de schimmels zich aanpassen aan de ruimteomgeving, kunnen ze ook nieuwe biomoleculen produceren die therapeutische mogelijkheden kunnen hebben."

Hoewel NRL een lange geschiedenis heeft op het gebied van ruimteverkenning, die teruggaat tot de V-2-rakettest in de late jaren 1940, markeert dit experiment een primeur in de ruimte voor het Lab. Het schimmelexperiment wordt het eerste biologische project dat bij NRL wordt uitgevoerd en naar de ruimte wordt gelanceerd.

Nadat het Orion-ruimtevaartuig zijn missie heeft voltooid, worden de schimmelmonsters teruggestuurd naar NRL voor een grondige analyse.

"De missie is ongeveer 42 dagen in een baan om de maan", zei Yuzon. "Vervolgens verwerken we onze monsters voor overleving, genomische en metabolische veranderingen."

Het NRL-experiment is een van de vier ruimtebiologische onderzoeken die zijn geselecteerd voor de missie Biological Experiment 01 (BioExpt-01) aan boord van het Orion-ruimtevaartuig door NASA's Space Biology Program. Tijdens de Artemis I-missie worden de schimmelmonsters opgeslagen in een gespecialiseerd Biologisch Onderzoek in Canisters-systeem in het bemanningscompartiment van de Orion-capsule van NASA. Volgens NASA zijn alle onderzoeken gericht op het bestuderen van DNA-schade en bescherming tegen straling, die voor maanmissies ongeveer twee keer zoveel stralingsblootstelling ervaren als de niveaus op het ISS.

NASA ondersteunde het NRL-project als een onderzoekskans voor ruimtebiologie. Het Space Biology-programma wordt beheerd door de Space Life and Physical Sciences Research and Applications Division in NASA's Human Exploration and Operations Mission Directorate op het hoofdkantoor van het bureau in Washington, D.C.

Artemis I zal een onbemande vluchttest zijn in NASA's missie om de menselijke aanwezigheid uit te breiden naar de maan en daarbuiten. De missie zal de prestaties van de Space Launch System-raket demonstreren en de capaciteiten van het Orion-ruimtevaartuig testen in de loop van ongeveer zes weken terwijl het ongeveer 40.000 mijl voorbij de maan en terug naar de aarde reist.

Terwijl het NRL-onderzoeksteam anticipeert op de lanceringsdag van Artemis I, bereiden ze zich al voor op andere experimenten die hun onderzoeksvragen zullen onderzoeken. Een geplande toekomstige missie is een samenwerking met DoD's Space Testing Program, International Space Station (ISS) National Laboratory en NASA Kennedy Space Center om schimmelmonsters naar het ISS te sturen. Wang's onderzoeksgroep is ook door NASA geselecteerd om te bestuderen hoe gemelaniseerde schimmelcellen zich aanpassen aan Mars-achtige omstandigheden met behulp van NASA's Antarctische ballonplatform.

"Deze drie programma's zullen ons een volledig beeld geven van hoe eukaryoten zoals schimmels presteren in verschillende ruimteomstandigheden," zei Wang. "Dan kunnen we in de toekomst betere strategieën ontwikkelen om astronauten te helpen de verre ruimte te verkennen."

Volgens een NASA-briefing zal de Artemis I-missie op 29 augustus worden gelanceerd vanaf het Kennedy Space Center in Florida na 8.30 uur binnen een tijdsbestek van twee uur. + Verder verkennen

Samenwerken:NASA's netwerken versterken Artemis I