دروع الفطريات لرواد الفضاء.. نجاح مختبري يصطدم بصعوبة التطبيق

يعد الافتقار إلى الحماية الفعالة من الإشعاع أحد أكبر التحديات التي لا يزال يتعين التغلب عليها إذا أراد البشر الشروع في رحلات طويلة إلى الفضاء السحيق.

على الأرض ، يحمينا الغلاف المغناطيسي القوي للكوكب من أكثر أشكال الإشعاع فتكًا ، تلك التي تنتجها التوهجات الشمسية والأشعة الكونية المجرية البعيدة التي تتدفق عبر النظام الشمسي.

يتلقى رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية ، على ارتفاع 408 كيلومترات (254 ميلاً) فوق الأرض ، مستويات عالية من الإشعاع لكنهم قريبون بدرجة كافية من الأرض لدرجة أنهم لا يزالون يتلقون بعض الحماية ويمكنهم البقاء في المدار لمدة تصل إلى عام.

لا يمكن قول الشيء نفسه بالنسبة لرواد الفضاء الذين يسافرون بعيدًا ، إلى القمر على سبيل المثال ، أو يومًا ما إلى المريخ ، وسيحتاج المسافرون في الفضاء السحيق في المستقبل إلى إحضار دروعهم الخاصة معهم.

ووفقًا للورقة البحثية ، التي نشرها باحثون من جامعة نورث كارولينا في موقع ما قبل النشر PureXev في وقت سابق من هذا الشهر ، فإن نوعًا خاصًا من الفطريات التي تزدهر في بيئات شديدة النشاط الإشعاعي تسمى Cladosporium sferrospermum ، يمكن أن تشكل درعًا حيًا حول رواد الفضاء. .

لا يقتصر دور عيش الغراب على منع الإشعاع فحسب ، بل يستخدمه أيضًا للنمو ، من خلال عملية تسمى التركيب الإشعاعي ، حيث تستمد الطاقة من الإشعاع ، تمامًا كما تستمد معظم النباتات الطاقة من ضوء الشمس من خلال عملية التمثيل الضوئي.

تعيش هذه الفطريات المحبة للراديو على الأرض في أماكن متطرفة ، مثل موقع محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في أوكرانيا.

في الفضاء ، يفعلون ذلك أيضًا. في عام 2019 ، أخذ الباحثون بعض الفطريات إلى محطة الفضاء الدولية ، وراقبوا كيفية نموها على مدار 30 يومًا ، وقاسوا كمية الإشعاع التي مرت عبرها ، مقارنة بعينة تحكم خالية من الفطريات.

أظهرت التجربة أن مستويات الإشعاع تحت طبقة من الفطريات بسمك 1.7 مم (0.07 بوصة) كانت أقل بنسبة 2.17٪ من المجموعة الضابطة.

ليس ذلك فحسب ، بل نما الفطر بنسبة 21٪ أسرع مما هو عليه على الأرض ، مما يعني أن قدرة الفطر على العمل كدرع وقائي لرواد الفضاء يمكن أن تزداد قوة مع استمرار المهمة.

على الرغم من هذه التجارب المعملية الناجحة في محطة الفضاء الدولية ، فمن السابق لأوانه أن نتحمس كثيرًا للتطبيقات العملية لهذه الفطريات في السفر إلى الفضاء.

يقدر فريق الدراسة أنه من أجل تقليل مستويات الإشعاع إلى ظروف شبيهة بالأرض على كوكب المريخ ، يجب تغطية المسكن بطبقة من الفطريات الاصطناعية يبلغ سمكها 2.3 مترًا (7.5 قدمًا).

يمكن تحقيق نفس التأثير من خلال دفن المسكن تحت 3 أمتار من تربة المريخ ، ومع ذلك ، فإن إمكانية الحلول البيولوجية لما يعتبر غالبًا تحديات هندسية هو نهج فريد ومثمر.

في المستقبل القريب ، سيعتمد رواد الفضاء على حلول أكثر انتظامًا ، وفي حالة حدوث توهج شمسي ، تشمل خطط الطوارئ الاحتماء في حمولة سفينة الفضاء ، فكلما زادت الكتلة بين رواد الفضاء والإشعاع الوارد ، سيكونون أكثر أمانًا.

تختبر مهمة Artemis 1 غير المأهولة القادمة ، المقرر إطلاقها العام المقبل ، سترة واقية مصممة لتقليل جرعات الإشعاع لمن يرتديها.

حتى الآن ، لا يعتبر أي من هذه الحلول مثاليًا. لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به للحفاظ على سلامة رواد الفضاء في المستقبل. ومع ذلك ، عندما يحين الوقت ، لا تتفاجأ إذا كان جزءًا من الحل للإشعاع الفضائي يتضمن الاختباء تحت غطاء سميك. الفطريات الودية.