Ein vom US Naval Research Laboratory (NRL) vorbereitetes Experiment wird als Teil der geplanten Artemis-I-Mission der NASA starten, die am 29. August den Mond umkreisen soll.
Das NRL-Experiment wird Pilzproben verwenden, um die Auswirkungen der Strahlungsumgebung im Weltraum außerhalb der schützenden Magnetosphäre der Erde zu untersuchen.
„Wir interessieren uns für Faktoren, die das Überleben von Eukaryoten im Weltraum beeinflussen“, sagte Jennifer Yuzon, Postdoktorandin am NRL-Labor für Biomaterialien und -systeme. „Für unser Experiment ist Pilz unser Modellorganismus, insbesondere Aspergillus niger, der in allen menschlichen Umgebungen einschließlich Raumfahrzeugen vorkommt.“
Pilze kommen nicht nur in der menschlichen Umgebung vor, sondern zeichnen sich auch durch ihre natürlichen Mechanismen zum Schutz und zur Reparatur von durch Strahlung verursachten DNA-Schäden aus. Das Experiment versucht, die strahlenschützenden Eigenschaften von Pilzen zu verstehen und allgemein zu untersuchen, wie sich biologische Systeme an den Weltraum anpassen.
Der Versuchsaufbau des Projekts umfasst vier verschiedene Stämme des Pilzes. Die Proben umfassen einen Wildtyp-Stamm und drei mutierte Stämme, die im Labor gentechnisch verändert wurden. Zwei der mutierten Stämme weisen einen Mangel an DNA-Reparaturwegen auf, während der andere mutierte Stamm einen Mangel an Melaninproduktion aufweist.
„Die Untersuchung der Auswirkungen von Melanin und DNA-Reparaturwegen in den Proben mit den Auswirkungen sowohl der kosmischen Strahlung als auch der Mikrogravitation wird unser Wissen darüber erweitern, wie Menschen auf dem Mond und darüber hinaus beeinflusst werden können, während wir weitere Erkundungen fortsetzen“, sagte Zheng Wang. NRL-Mikrobiologe und Hauptforscher dieses Projekts. „Wir hoffen auch, Erkenntnisse für die Entwicklung neuer Wege zum Schutz von Astronauten und Ausrüstung während der Raumfahrt zu gewinnen. Wenn sich die Pilze an die Weltraumumgebung anpassen, können sie auch neuartige Biomoleküle produzieren, die therapeutisches Potenzial haben könnten.“
Während NRL eine lange Geschichte in der Weltraumforschung hat, die bis zum V-2-Raketentest in den späten 1940er Jahren zurückreicht, markiert dieses Experiment für das Labor eine Premiere im Weltraum. Das Pilzexperiment wird das erste am NRL durchgeführte biologische Projekt sein, das in den Weltraum gebracht wird.
Nachdem das Orion-Raumschiff seine Mission beendet hat, werden die Pilzproben zur gründlichen Analyse an das NRL zurückgeschickt.
Warum brauchen wir Pilze im Weltraum? Das US Naval Research Laboratory (NRL) tut sich mit der @NASA @European Space Agency, der ESA zusammen, um Proben ihrer Pilze in den Kosmos zu befördern … und eine Fahrt mit der Artemis-I-Mission zu unternehmen, die in den Orbit zum Mond starten soll 29. August. Kredit: US Naval Research Laboratory
„Die Mission dauert etwa 42 Tage im Mondorbit“, sagte Yuzon. „Dann verarbeiten wir unsere Proben für Überlebens-, Genom- und Stoffwechselveränderungen.“
Das NRL-Experiment ist eine von vier weltraumbiologischen Untersuchungen, die vom Space Biology Program der NASA für die Mission Biological Experiment 01 (BioExpt-01) an Bord der Raumsonde Orion ausgewählt wurden. Während der Artemis-I-Mission werden die Pilzproben in einem speziellen System für biologische Forschung in Kanistern im Mannschaftsabteil der Orion-Kapsel der NASA gelagert. Laut NASA zielen alle Untersuchungen darauf ab, DNA-Schäden und Schutz vor Strahlung zu untersuchen, die bei Mondmissionen etwa doppelt so viel Strahlung ausgesetzt sind wie auf der ISS.
Die NASA unterstützte das NRL-Projekt als Forschungsmöglichkeit für Weltraumbiologie. Das Weltraumbiologieprogramm wird von der Forschungs- und Anwendungsabteilung für Weltraumleben und Physikalische Wissenschaften im Human Exploration and Operations Mission Directorate der NASA am Hauptsitz der Agentur in Washington, DC, verwaltet
Artemis I wird ein unbemannter Flugtest in der Mission der NASA sein, die menschliche Präsenz auf den Mond und darüber hinaus auszudehnen. Die Mission wird die Leistung der Rakete des Space Launch System demonstrieren und die Fähigkeiten des Orion-Raumfahrzeugs im Laufe von etwa sechs Wochen testen, während es etwa 40.000 Meilen über den Mond hinaus und zurück zur Erde reist.
Während das NRL-Forschungsteam den Tag des Starts von Artemis I vorwegnimmt, bereitet es sich bereits auf andere Experimente vor, die seine Forschungsfragen untersuchen werden. Eine geplante zukünftige Mission ist eine Zusammenarbeit mit dem DoD Space Testing Program, dem National Laboratory der International Space Station (ISS) und dem Kennedy Space Center der NASA, um Pilzproben zur ISS zu schicken. Wangs Forschungsgruppe wurde auch von der NASA ausgewählt, um zu untersuchen, wie sich melanisierte Pilzzellen unter Verwendung der Antarktis-Ballonplattform der NASA an marsähnliche Bedingungen anpassen.
„Diese drei Programme werden uns ein vollständiges Bild davon vermitteln, wie sich Eukaryoten wie Pilze unter verschiedenen Weltraumbedingungen verhalten“, sagte Wang. „Dann können wir in Zukunft bessere Strategien entwickeln, um Astronauten bei der Erforschung des Weltraums zu helfen.“
Laut einem NASA-Briefing soll die Artemis-I-Mission am 29. August nach 8:30 Uhr innerhalb eines zweistündigen Fensters vom Kennedy Space Center in Florida starten.
Mehr zum Space Biology Program der NASA: science.nasa.gov/biological-ph … ograms/space-biology