Kunnen paddenstoelen uit Tsjernobyl toekomstige kosmonauten van straling redden?

Elke keer als ik naar de nachtelijke hemel kijk, denk ik aan hoehet is jammer dat de meesten van ons nooit op het oppervlak van een ander hemellichaam zullen stappen en onze planeet niet vanuit de ruimte zullen zien. Mee eens, ik zou graag minstens één keer in mijn leven naar de maan en andere planeten willen kijken. Maar de laatste keer dat een menselijke voet voet op het maanoppervlak zette, was in december 1972, en vandaag sturen we geen mensen de ruimte in, maar robots. Er zijn veel redenen voor deze benadering van ruimteverkenning, maar de naam van de belangrijkste is ruimtestraling, die bij een lang verblijf in de ruimte een ernstige bedreiging vormt voor de gezondheid van toekomstige ruimtereizigers. Een recent experiment met de microscopisch kleine schimmels Cladosporium sphaerospermum aan boord van het internationale ruimtestation ISS biedt een verrassende oplossing voor het probleem van kosmische straling: een anti-conventioneel paddenstoelenschild.

Misschien maken Tsjernobyl-paddenstoelen ruimtevaart werkelijkheid

Straling is een onzichtbare dreiging

Wetenschappers begrijpen kosmische stralingelektromagnetische straling van buitenaardse oorsprong. Tegelijkertijd is een aanzienlijk deel van de straling een min of meer continue stroom plasma - de zonnewind, die in wezen een voortzetting is van de buitenste lagen van de zonneatmosfeer (zonnecorona). Onze planeet wordt door de atmosfeer beschermd tegen kosmische straling, maar in de open ruimte is een persoon weerloos. Daarom is straling een van de grootste bedreigingen voor de veiligheid van astronauten tijdens lange missies.

Helaas, de volledigheid van onze kennis van de impactstraling op het lichaam is het resultaat van een tragedie. De grootste ramp in de geschiedenis van kernenergie vond plaats op 26 april 1986. Als gevolg van de explosie van de vierde krachtbron van het station werd de kern van de kernreactor volledig verwoest, werd de bouw van de krachtcentrale ook gedeeltelijk verwoest en vond er een grote hoeveelheid radioactief materiaal in de omgeving plaats. Totaal 32 kilo radioactief materiaal en bijna 18 kilo plutoniumisotopen kwamen vrij in de atmosfeer.

De wereld worstelt nog steeds met de gevolgen van de explosie in de kerncentrale van Tsjernobyl.

Uitsluitingszonekaart, gelegen op het grondgebied van Oekraïne en Wit-Rusland. Bron: RIA Novosti

Na het ongeval was erer werd een beperkt gebied met een straal van 30 kilometer ingericht, dat vervolgens werd uitgebreid. De gewone man kent dit gebied als de “uitsluitingszone”. Wetenschappers meten regelmatig stralingsniveaus in woningen, kleding, drinkwater en bodem. De meetresultaten laten dat zien vooral in de uitsluitingszone zijn vissen en paddenstoelen besmet - het gehalte aan cesium-137 en strontium-90 is veel hoger dan normaal.

Maar wie weet, kan besmet zijn met stralingpaddestoelen - de sleutel tot een succesvolle toekomst in de ruimte voor de mensheid? De resultaten van het onderzoek aan boord van het ISS lieten in ieder geval zeer interessante resultaten zien.

U zult geïnteresseerd zijn: Waar we niet zijn: de uitsluitingszone van Tsjernobyl is een natuurreservaat geworden

Paddestoelen die zich voeden met straling

Van microscopische schimmels is bekend dat Cladosporium sphaerospermum gedijen in omgevingen met veel straling door een proces dat radio synthese. Merk op dat C. sphaerospermum een ​​extremofiele soort is die gedijt in gebieden met hoge stralingsniveaus, zoals de kerncentrale van Tsjernobyl. Voor C. sphaerospermum is straling geen bedreiging - het is voedsel.

Deze paddenstoel kan transformerengammastraling in chemische energie via een proces dat radiosynthese wordt genoemd. (Beschouw dit proces als fotosynthese, maar vervang zonlicht door straling.) De resultaten van de studie suggereren dat een dunne laag van de schimmel kan dienen als een effectief schild tegen kosmische straling voor toekomstige ruimtereizigers.

VAN. sphaerospermum gebruikt melanine - hetzelfde pigment dat kleur geeft aan onze huid, haar en ogen - om röntgen- en gammastralen om te zetten in chemische energie. Wetenschappers begrijpen dit proces nog niet volledig. Maar de studie merkt het volgende op: “Aangenomen wordt dat de grote hoeveelheid melanine in de celwanden van deze schimmels de elektronenoverdracht bemiddelt en dus een nettowinst aan energie oplevert.

U zult geïnteresseerd zijn: waarom kosmische straling astronauten niet heeft gedood toen ze naar de maan vlogen

Bovendien reproduceert de paddenstoel zichzelf, watbetekent dat astronauten potentieel nieuwe stralingsafscherming kunnen "kweken" in verre ruimtemissies, in plaats van te vertrouwen op een dure en complexe interplanetaire toeleveringsketen. Onderzoekers wisten echter niet zeker of C. sphaerospermum zou overleven op het ruimtestation.

Niels I.N. Averesch, co-auteur van de studie gepubliceerd op de bioRxiv preprint-server, merkt op:

Terwijl op aarde de meeste bronnende straling is gamma- en / of röntgenstraling, straling in de ruimte en op Mars heeft een heel andere vorm en omvat hoogenergetische deeltjes, veelal protonen. Deze straling is zelfs nog destructiever dan röntgen- en gammastraling, dus zelfs het overleven van de schimmel op het ISS was geen gegeven.

Om de "radioweerstand" te controleren C. sphaerospermum in de ruimte, werden petrischalen met een dunne laag van de schimmel aan boord van het ISS blootgesteld aan kosmische straling. Er waren ook schimmelvrije gerechten te zien. De resultaten toonden aan dat de paddenstoel het stralingsniveau met ongeveer 2% verminderde.

Petrischaal met monsters van microscopisch kleine schimmels die zich voeden met straling

Na analyse van de verkregen resultaten berekenden de onderzoekers dat de circa 20 cm dikke laag C. sphaerospermum "Zou het jaarlijkse dosis-equivalent van de stralingsomgeving op het oppervlak van Mars grotendeels teniet kunnen doen." Mee eens dat het significant zou zijneen voordeel voor astronauten. Een astronaut die een jaar op Mars verblijft, zou immers aan ongeveer 66 keer meer straling zijn blootgesteld dan de gemiddelde mens op aarde.

Om er echter zeker van te zijn wat u moet makeneen dergelijk anti-stralingsscherm moet wellicht nader worden onderzocht. Het is waarschijnlijk dat C. sphaerospermum zal worden gebruikt in combinatie met andere stralingsbeschermingstechnologieën aan boord van ruimtevaartuigen. Maar de bevindingen benadrukken dat relatief eenvoudige biotechnologie enorme voordelen kan opleveren bij aankomende ruimtemissies.

“Aldus C. sphaerospermum en melanine zouden van onschatbare waarde kunnen blijken te zijn voor het bieden van adequate bescherming aan onderzoekers in toekomstige missies naar de maan, Mars en verder ”, schrijven de auteurs van het onderzoek. Denk je dat wetenschappers het probleem van de zwaartekracht in de ruimte kunnen oplossen? We wachten hier op het antwoord, evenals in de opmerkingen bij dit artikel.