13 ноября 2021
Отсутствие эффективной радиационной защиты является одной из самых больших проблем, которые еще предстоит преодолеть, если люди собираются отправиться в долгосрочные путешествия в глубокий космос. На Земле мощная магнитосфера планеты защищает нас от самых смертоносных форм излучения — тех, которые образуются в результате солнечных вспышек, и галактических космических лучей, поступающих издалека, — которые проходят через Солнечную систему. Астронавты на Международной космической станции, расположенной примерно в 408 км над Землей, получают повышенный уровень радиации, но находятся достаточно близко к Земле, чтобы все еще получать некоторую защиту, и могут оставаться на орбите до года. То же самое нельзя сказать об астронавтах, путешествующих дальше, например, на Луну или, когда-нибудь, на Марс. Будущим путешественникам в дальний космос нужно будет взять с собой собственную защиту — или, как предлагается в новой статье, вырастить ее по пути.
Согласно статье, опубликованной в формате предварительной печати на bioRxiv в начале этого месяца, особый тип грибов, который процветает в условиях высокой радиации, называемый Cladosporium sphaerospermum, может образовать живой щит вокруг астронавтов в космосе. Гриб не только блокирует излучение, но и фактически использует его для роста с помощью процесса, называемого радиосинтезом: он извлекает энергию из излучения, точно так же, как большинство растений извлекают энергию из солнечного света посредством фотосинтеза.
Эти радиолюбивые грибы выживают на Земле в экстремальных местах, таких как место Чернобыльской атомной электростанции на Украине. В космосе они делают то же самое. В 2019 году исследователи отправили некоторые грибы на МКС, наблюдая, как они росли в течение 30 дней, и измеряя количество излучения, прошедшего через них, по сравнению с контрольным образцом.
Эксперимент показал, что уровни радиации под слоем гриба толщиной 1,7 мм были примерно на 2,17% ниже, чем в контрольном. Но и гриб рос примерно на 21% быстрее, чем на Земле, а это означает, что способность грибов действовать в качестве защитного щита для астронавтов на самом деле может стать более надежной, чем дольше длится миссия.
Еще слишком рано радоваться практическому применению этого гриба в космических путешествиях. По оценкам команды, на Марсе, чтобы снизить уровень радиации до земных условий, среду обитания необходимо было бы покрыть слоем радиосинтезирующих грибов толщиной 2,3 метра. Того же эффекта можно было бы достичь, переместив среду обитания под 3 метрами марсианского реголита. Тем не менее, потенциал биологических решений того, что часто считается инженерными задачами, является уникальным подходом и может оказаться плодотворным.
В ближайшем будущем астронавты будут полагаться на более приземленные решения. В случае вспышек на солнце планы на случай непредвиденных обстоятельств включают укрытие среди груза космического корабля: чем больше массы между астронавтами и поступающим излучением, тем безопаснее они будут. Предстоящая миссия «Артемида 1», которая должна стартовать в ближайшее время, будет посвящена испытанию защитного жилета, предназначенного для минимизации доз радиации, получаемых носителем.
До сих пор ни одно из этих решений не является идеальным. Предстоит еще многое сделать для обеспечения безопасности будущих астронавтов. Однако, когда придет время, не удивляйтесь, если часть решения проблемы космической радиации будет заключаться в том, чтобы спрятаться под толстым покровом дружественных грибов.
(Добавил: RoboAstroNews)
