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 потрясающее решение: грибок, питающийся радиацией, можно использовать в качестве самовоспроизводящейся защиты от гамма-излучения в космосе. Более подробно о новом исследовании ученых поговорим далее.
Способности грибка
Совершенно недавно ученые исследовали грибок под названием Cladosporium Sphaerospermum, который является экстремофилом и процветает в зонах с повышенным уровнем радиации, к примеру, в Чернобыльской АЭС. Радиация для этого грибка не представляет никакой угрозы – это его еда. А все потому, что C. Sphaerospermum умеет трансформировать гамма-излучение в химическую энергию при помощи процесса, именуемого радиосинтезом (об этом следует думать как о фотосинтезе, но солнечный свет нужно заменить радиацией).
Грибок преобразовывает рентгеновские и гамма-лучи посредством меланина – пигмента, который нашим глазам, коже и волосам придает определенный цвет. Ученые еще не изучили этот процесс полностью. Но в изыскании говорится, что «внушительное количество меланина в этом грибке задействовано для переноса электронов, что позволяет получить чистый прирост энергии».
Кроме того, этот грибок самовоспроизводится. Следовательно, астрономы во время полетов в космос смогут вырастить новую защиту от радиации вместо того, чтобы надеяться на замысловатую и дорогую межпланетную цепочку поставок.
Что сказал Нильс Дж. Х. Авереш
И все же изыскатели не были уверены, сможет ли выжить C. Sphaerospermum на МКС. Нильс Дж. Х. Авереш, соавтор эксперимента, результаты которого обнародованы на сервере препринтов bioRxiv, заявил SYFY WIRE: «На Земле источником радиации, как правило, являются рентгеновские и гамма-лучи. Галактическое космическое излучение (ГКЛ) имеет совершенно иной вид и состоит из высокоэнергетических частиц, в основном протонов. Это излучение намного вреднее, чем земное, поэтому мы не надеялись, что грибок сможет выжить на МКС».
Процесс исследования
Чтобы проверить радиостойкость C. Sphaerospermum в космическом пространстве, чашки Петри, где находился слой гриба толщиной 0,15 см, подвергали космическому излучению на борту МКС. Возле них эксперты разместили и посуду без грибка. Результаты показали, что грибок понизил уровень радиации почти на 2 %.
Экстраполируя полученные данные, исследователи подсчитали, что слой C. Sphaerospermum толщиной 20,3 см сможет поглотить годовой эквивалент дозы радиации на поверхности Марса. Это было бы значительным преимуществом для космонавтов. Ведь астронавт, пребывающий на Марсе, подвергается облучению, большему примерно в 66 раз, чем обычный человек на Земле.
Безусловно, эксперты заявили, что необходимы дополнительные исследования и что C. Sphaerospermum, возможно, будет использоваться в сочетании с иными технологиями защиты от радиации на борту космолетов. Но они установили, что весьма незамысловатые биотехнологии могут принести колоссальные выгоды в будущих полетах в космос.
«Природа уже разработала совершенно очевидные, но удивительно эффективные решения инженерных и конструкторских проблем, с которыми сталкивается человечество по мере развития, – C. Sphaerospermum и меланин. Эти элементы могут оказаться бесценными в обеспечении подходящей защиты изыскателей во время будущих миссий на Луну, Марс и за пределы Солнечной системы», - написали исследователи.
