Радиация - одна из самых больших угроз безопасности космонавтов во время длительных миссий. Это знают все, кто интересуется космосом. Когда космонавты вернутся на Луну или отправятся на Марс, как они защитят себя от высоких уровней космического излучения? Недавний эксперимент на борту Международной космической станции предлагает удивительное решение: грибок, питающийся излучением, который можно использовать в качестве самовоспроизводящейся защиты от гамма-излучения в космосе.
Гриб называется Cladosporium sphaerospermum, это вид-экстремофил, который хорошо себя чуствует в районах с высоким уровнем радиации, таких как рядом с Чернобыльской АЭС. Для C. sphaerospermum радиация не представляет угрозы - это для него еда. Это потому, что гриб может преобразовывать гамма-излучение в химическую энергию посредством процесса, называемого радиосинтезом. Думайте об этом как о фотосинтезе, но замените солнечный свет радиацией, а принцип остается неизменным.
Это возможно с помощью меланина - один и тот же пигмент, который придает цвет нашей коже, волос и глаз, а также служит для преобразования рентгеновского и гамма - излучения в химическую энергию. Ученые еще не до конца понимают этот процесс и как это работает. Но в исследовании отмечается, что: «Считается, что большое количество меланина в клеточных стенках этих грибов позволяет осуществить перенос электронов и, таким образом, позволяет получить питательные вещества из радиации».
Кроме того, грибок самовоспроизводится, а это означает, что астронавты потенциально смогут «вырастить» новую радиационную защиту во время полетов в дальний космос. Тем не менее, исследователи не были уверены, выживет ли Cladosporium sphaerospermum на космической станции. Нильс Дж. Х. Авереш, соавтор исследования, опубликованного на сервере препринтов bioRxiv , сказал изданию SYFY WIRE :
- На Земле большинство источников излучения - это гамма или рентгеновские лучи. Излучение в космосе и на Марсе (также известное как ГКЛ или галактические космические лучи) имеют совершенно другие свойства и включают в себя высокоэнергетические частицы, в основном протоны. Это излучение даже более разрушительно, чем рентгеновское и гамма-излучение, поэтому даже выживание грибка на МКС не было бесспорным».
Чтобы проверить «радиостойкость» C. sphaerospermum в космосе, чашки Петри, содержащие 0,25 сантиметровый слой гриба, подвергались воздействию космической радиации на борту МКС. Также была выставлена посуда без грибка. Результаты показали, что грибок снизил уровень радиации примерно на 2 процента, что на первый взгляд может показаться незначительным.
Экстраполируя эти результаты, исследователи подсчитали, что примерно 20 сантиметровый слой C. sphaerospermum «может в значительной степени свести на нет годовой эквивалент дозы радиационной среды на поверхности Марса и космическом корабле». Это было бы значительным преимуществом для космонавтов. В конце концов, астронавт, который отправился в полет на Марс, подвергнется примерно в 66 раз большему облучению, чем средний человек на Земле за это же время.
Безусловно, исследователи заявили, что необходимы дополнительные исследования и что C. sphaerospermum , вероятно, будет использоваться в сочетании с другими технологиями защиты от излучения на борту космических кораблей будущего. Но полученные данные подчеркивают, как относительно простые биотехнологии могут принести огромные выгоды в предстоящих космических полетах.
