El reactor destruido No. 4 en la planta de energía nuclear de Chernobyl en 1987, unos 14 meses después del desastre.

El reactor destruido No. 4 en la planta de energía nuclear de Chernobyl en 1987, unos 14 meses después del desastre.
Estatua: Mark J. Porubcansky (AP)

Hecho un experimento a bordo de la Estación Espacial Internacional demuestra el potencial de un hongo resistente para proteger a los astronautas de los rayos cósmicos. Este hongo ya ha demostrado su coraje en uno de los lugares más hostiles de la Tierra: La central nuclear en ruinas de Chernobyl.

Los rayos cósmicos galácticos siguen siendo una molestia para una presencia humana persistente en el espacio.

Este problema no resuelto comienza a ser un poco urgente, con el horario de aterrizaje de Artemis Moon de la NASAbueno para 2024, junto con las promesas de misiones tripuladas a Marte y el asentamiento de colonias en Marte. Un recorrido de 360 ​​días por el planeta rojopor ejemplo desnudo astronautas sin protección hasta dos tercios de su vida útil permitidaexposición inmediata, o 662 mSv, lo que los hace vulnerables a una variedad de riesgos para la salud, incluidos los cánceres mortales.

SLos científicos e ingenieros han propuesto varias soluciones para abordar el problema, incluida una Star Trek-Gusta escudo deflector y un propuesta para fabricar piedras de protección contra la radiación del polvoriento regolito marciano.

Pero como nuevo Investigación cargado en el bioRxiv preimpreso indica que puede haber una solución preparada en forma de un hongo extremófilo conocido como Cladosporium sphaerospermum.

Los científicos descubrieron este organismo por primera vez en 1886 y se ha encontrado crece en entornos radiactivos, incluidas las cuencas de enfriamiento de la central nuclear de Chernobyl dañada fábrica, donde los niveles de radiación son de tres a cinco órdenes de magnitud más altos que los niveles normales de fondo. C. sphaerospermum es un hongo melancólico radiotrófico, un organismo que puede convertir la energía radiactiva en energía química, lo que hace con pigmentos de melanina en las paredes celulares. Suena extraño, pero es análogo a la fotosíntesis, en la cual las plantas convierten la energía de la luz visible en energía utilizable.

«La melanina también puede ser la forma en que el hongo se protege de los efectos nocivos de la radiación, con el ‘efecto secundario’ de un plus de energía, que probablemente desaparecerád a el hongo encuentra hábitats ideales en ambientes radiactivos « Nils Averesch, coautor del estudio y científico del Centro de Investigación Ames de la NASA, explicó en un correo

Dado el inusual apetito de radiación por este hongo, los coautores de Averesch, Graham Shunk y Xavier Gómez, ex estudiantes de secundaria con el Trabajos superiores «¡Ve por el lanzamiento!» El programa (un campo STEM sin fines de lucro) y otros, idearon un experimento para determinar cuánta radiación podría absorber este organismo en el espacio. También querían evalúe si es adecuado como medio para una pantalla de radiación.

«Supusieron que si un organismo usa radiación, también debe ser capaz de resistirlo y poder reducirlo, también en el espacio ”, dice Averesch. «Desarrollaron un concepto para un experimento que probaría esto con radiación en el espacio (ya que la radiación espacial es muy diferente de los ambientes radiactivos en la Tierra) y fue premiado por la fundación Higher Orbits».

El lugar elegido para este experimento fue el Internacional Espacio Estación, que tiene un entorno de radiación único no muy diferente de la superficie de Marte.

Para realizar la prueba, se dividió una placa de Petri por la mitad, con un lado en la parte superior C. sphaerospermum y un lado vacío que sirve como control negativo. Se permitió que los hongos crecieran durante 30 días, mientras que los niveles de radiación se verificaron cada 110 segundos con un contador Geiger. Los resultados mostraron que los hongos podrían adaptarse al entorno de microgravedad de una órbita terrestre baja y vivir de la radiación entrante. Además, el experimento mostró que una capa de crecimiento de 1,7 milímetros de espesor, o un «césped fúngico» como describieron los investigadores, bloqueaba la radiación entrante en cualquier lugar entre 1.82% y 5.04.% en comparación con el control negativo.

«El error [range] se debe a la incertidumbre en la determinación matemática de este valor «, dijo Averesch. «Si bien esto no es suficiente para proteger adecuadamente a los astronautas, es un punto de partida para el desarrollo posterior de un escudo de radiación vivo».

Crecimiento de moho (como se ve a la izquierda de la placa de Petri) como se observó durante las primeras 48 horas del experimento.

Crecimiento de moho (como se ve a la izquierda de la placa de Petri) como se observó durante las primeras 48 horas del experimento.
Estatua: GK Shunk et al., 2020

«En el experimento pudimos demostrar que el hongo no solo prospera en ionizradiación en la tierra pero también en el espacio «, dijo Averesch. «Excepto para no ser destruido por la radiación … El hongo en realidad reduce la radiación del espectro medido. «

Los investigadores plantean la hipótesis de que un césped fúngico de 8,2 pulgadas (21 centímetros) de grosor podría «anular en gran medida la dosis anual equivalente del ambiente de radiación en la superficie de Marte», como escribieron en el estudio. C. sphaerospermum Por lo tanto, se clasifica como «uno de los atenuadores de radiación más efectivos», lo que lo convierte en un candidato prometedor para proteger a los astronautas de los rayos cósmicos galácticos.

Como beneficio adicional, el hongo es un sustrato autosuficiente y autorreplicante que puede sobrevivir incluso a las dosis más pequeñas de radiación y biomasa. También se puede cultivar en muchos tipos diferentes de carbono. fuentes, como los desechos orgánicos.

«Esto reduce significativamente la cantidad de material de protección que debería llevarse a Marte, lo que lo hace quizás más emocionante, ya que la masa es muy restrictiva en cualquier escenario de misión de Marte», explica Averesch.

Averesch dijo que es probable que ninguna solución resuelva el problema de la radiación espacial, pero que el hongo podría usarse como parte de un sistema de componentes múltiples. El hongo no es dañino para los humanos, dijo, pero la exposición probablemente sea mínima, de todas formas, porque el microEl ganismo podría crecer dentro de una pared doble.

Entonces, Un comienzo prometedor para esta posible solución, pero hay más experimentos y datos necesario. Mirando hacia el futuro, Averesch quisiera realizar más pruebas con crecimiento de hongos «para mejorar los datos y resultados del estudio» en preparación para su presentación el artículo a una revista científica revisada por pares.

Si esta solución realmente funcionara, los futuros exploradores espaciales serían prudentes al reconocer a sus compañeros fúngicos, criaturas que pueden resistir la intensa radiación en la central nuclear de Chernobyl. Hay algo extrañamente reconfortante en eso.



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