Изучение космических грибов при повышенной гравитации

Грибы в космосе — это не только сюжетный ход в сериале "Звёздный путь: Дискавери", но и реальная проблема для космонавтов и станций. Команда из Макао (Китай) при поддержке ООН провела эксперименты с грибами в условиях гипергравитации на быстровращающейся центрифуге Европейского космического агентства (ESA).

Исследователи из группы астробиологии Государственной ключевой лаборатории наук о Луне и планетах Университета науки и технологий Макао использовали Большую центрифугу (LDC) в техническом центре ESA ESTEC в Нидерландах. Они изучали рост грибных колоний при удвоенной земной гравитации.

Ранее команда использовала 3D-клиностаты (устройства случайного позиционирования), имитирующие невесомость. Доступ к LDC был получен через программу HyperGES, часть инициативы Access to Space for All Управления ООН по вопросам космического пространства (UNOOSA).

LDC — это центрифуга диаметром 8 метров с четырьмя плечами. Она позволяет создавать гипергравитацию до 20 g в течение недель или месяцев. При максимальной скорости она вращается до 67 об/мин. Каждая из шести гондол весит 130 кг и может нести 80 кг полезной нагрузки.

Двухнедельный эксперимент позволил команде из Макао изучить реакцию грибов на гипергравитацию. Виды грибов выращивали до полного созревания, а затем проверяли на генетические или фенотипические реакции на стресс.

Один из видов также подвергли второму поколению воздействия гипергравитации, чтобы проверить, сохраняются ли изменения или наблюдаются ли кумулятивные эффекты. Для анализа образцы изучали под сканирующим электронным микроскопом в лаборатории ESA.

"Изучение грибов в космосе называется 'астромикологией', частью астробиологии", — поясняет руководитель проекта Марта Филипа Симойнш. — "Это реальная и всё более важная область. Грибы давно попадают в космос и могут вызывать серьёзные последствия".

Российская станция "Мир" столкнулась с грибковым загрязнением по мере старения: иллюминаторы мутнели, пластик и металлы корродировали, что вызывало неполадки и угрозу для конструкции станции.

"На МКС также были проблемы в помещениях для упражнений экипажа: высокая влажность приводила к грибковому загрязнению стен", — добавляет проф. Симойнш. — "Требуется регулярная уборка и дезинфекция. В замкнутой системе рост биоплёнок, которые образуют грибы, может быть серьёзной проблемой, вызывая инфекции или аллергию у астронавтов с ослабленным в космосе иммунитетом. При этом многие виды грибов, похоже, активнее растут в условиях микрогравитации — наша задача понять, почему".

Грибные споры всегда будут попадать в космос, так как они выносливы и цепляются за поверхности, включая тело человека. Чистые комнаты космических аппаратов никогда не бывают стерильными: биологические исследования показывают наличие в них грибов и других микроорганизмов.

"Мы никогда не сможем полностью избавиться от грибов в космосе, поэтому должны их понимать", — говорит член исследовательской группы Андре Антунеш. — "Кроме рисков, они открывают и возможности. На Земле грибы используются для производства пищи (например, дрожжи для ферментации), лекарств, промышленных ферментов и металлических наночастиц. В будущих космических поселениях их можно будет использовать для переработки отходов или добычи минералов из планетарных поверхностей. Это важно для снижения затрат и обеспечения устойчивости пилотируемых миссий".

Следующая команда HyperGES, которая проведёт эксперименты на LDC, будет из Университета Махидол (Таиланд). Они изучат, как водяная мука — самое маленькое цветковое растение на Земле — реагирует на изменение уровня гравитации, чтобы оценить её полезность для систем жизнеобеспечения в космосе.