Астрономія

Захищатися від космічного випромінювання запропонували грибами

Проведений на МКС дослід із мікроскопічними грибами Cladosporium sphaerospermum показав, що така цвіль може захистити колонізаторів Марса від небезпечного космічного випромінювання. Виявилося, що шар грибів, товщиною менше 2 міліметрів, поглинає майже 2 відсотки радіації, але щоб знизити марсіанський рівень випромінювання до безпечного для людини потрібен грибний щит, товщиною 21 сантиметр. Такі висновки опубліковані у статті на сервісі препринтів bioRxiv.

Одним із факторів, що перешкоджає нам завойовувати космічний простір, є високий рівень радіації, який є згубним для людини. На Землі ми за рік отримуємо дозу опромінення, що складає приблизно 6,3 мілізіверти. А ось астронавти за час перебування на МКС отримують опромінення, що дорівнює в середньому 144 мілізівертам. Та навіть ця цифра є невеликою, якщо ми говоримо про Марс, де потенційний колонізатор за рік піддався би радіації рівній 400 мілізівертів.

Для більшості організмів такі умови є несумісними із життям, але є винятки. Як-от тихоходи, що змогли більше тижня жити у відкритому космосі чи бактерії Deinococcus radiodurans, які витримують рівень радіації у 2 тисячі разів вищий від летального для людини. Але є навіть такі організми, що «харчуються» радіацією: вони перетворюють енергію випромінювання в хімічну енергію, щоб забезпечувати свою життєдіяльність. До таких організмів відносяться і мікроскопічні гриби Cladosporium sphaerospermum, що здійснюють таке перетворення завдяки наявності в них пігменту меланіну. Він надає грибам чорного кольору та допомагає поглинати гамма-випромінювання. Про особливу витривалість говорить і те, що представників цього виду раніше знайшли навіть у зруйнованому реакторі Чорнобильської АЕС. Саме через такі особливості дослідники припустили, що шар цих грибів на спорудах можна використати для захисту колонізаторів від радіації. До того ж це допомогло би зекономити на доставці будівельних матеріалів, оскільки гриби можна виростити безпосередньо на місці, маючи невелику їх кількість.

Щоб перевірити свою гіпотезу, дослідники спромоглися відправити колонію грибів на МКС. Там протягом місяця спостерігали за кількістю радіації, що пройшла через чашку Петрі, причому одна її половина була заселена грибами, а інша – ні. Рівень затримки випромінювання зростав разом із тим, як розросталася колонія Cladosporium. Так, у перші 24 години гриби поглинали лише 0,5 відсотка іонізуючого випромінювання, а під кінець експерименту при товщині грибної плівки всього 1,7 міліметрів – вже на 2 відсотка менше шкідливих променів проходили через чашку.

За підрахунками вчених, щоб знизити потік радіації на Марсі до безпечних для людини рівнів, знадобився би шар цвілі, товщиною 21 сантиметр. У зв’язку з цим дослідники вважають за доцільніше змішувати грибний розчин із марсіанським ґрунтом. Його можна було би періодично поливати талою водою з льодяних шапок на планеті. Іншим запропонованим варіантом є поєднання місцевого ґрунту не із живими організмами, а із меланіном, виділеним із грибів. У такому разі достатньо буде нанесення навіть дев’ятисантиметрового захисного шару.