Een schimmel gevonden bij de vernietigde Tsjernobyl-reactor blijkt schadelijke kosmische straling aan boord van het ruimtestation ISS te absorberen. Mogelijk kan deze schimmel toekomstige Marskolonies beschermen.
Blootstelling aan kosmische straling leidt tot grote gezondheidsrisico’s voor astronauten die zich buiten de beschermende aardatmosfeer wagen. Ter bescherming kun je schilden maken van roestvrij staal en andere materialen, maar die materialen moet je vanaf de aarde naar de ruimte verschepen, wat ingewikkeld en duur is.
Toen ze als leerlingen deelnamen aan een zomerschool, bedachten Xavier Gomez en Graham Shunk dat je stralingsschilden ook zou kunnen laten groeien uit levende organismen. De twee vonden onderzoek waaruit bleek dat de schimmel Cladosporium sphaerospermum, die oorspronkelijk geïsoleerd was uit materiaal gevonden bij de vernietigde Tsjernobyl-reactor, grote hoeveelheden straling kan absorberen. Ze vroegen zich vervolgens af of dit organisme dienst kan doen als ruimtestralingsschild.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Dikke laag schimmel
Met hun idee wonnen Gomez en Shunk een ruimte-innovatiewedstrijd. Vervolgens kregen ze in december 2018 de kans om een petrischaaltje met de schimmel naar het ISS te sturen. Daar werd het idee dertig dagen lang getest.
Gomez en Shunk konden maar een heel dun laagje van de schimmel sturen: slechts 2 millimeter dik. Dat laagje bleek echter nog steeds 2 procent van de straling tegen te houden. Dat suggereert dat een 21 centimeter dikke laag schimmel mensen op Mars zou kunnen beschermen, zeggen Gomez en Shunk.
Schimmel in de muren
De resultaten zijn ‘echt goed’, zegt ingenieur Nils Averesch van de Stanford-universiteit in Californië, die nu met de studenten samenwerkt. Wel moeten er nog een aantal technische hordes genomen worden voordat de schimmel als stralingsschild is te gebruiken, voegt hij daaraan toe.
Op Mars kan de schimmel niet buiten groeien doordat het daar te koud wordt, zegt Averesch. Wel is de schimmel misschien te verwerken in geïsoleerde muren van een kolonie. Mensen op Mars zouden ook een manier moeten vinden om de schimmel van water te voorzien. Misschien kan dat water zijn dat is gewonnen uit ijs bij de polen, speculeert Averesch.
Een andere mogelijkheid is om het pigment melanine, waarmee Cladosporium sphaerospermum straling omzet in chemische energie, uit de schimmel te halen. Dat kun je dan in ruimtepakken of andere materialen verwerken, zegt Shunk.
Teruggroeiend schild
Onderzoekers aan de Johns Hopkins-universiteit in Baltimore hebben eind 2019 een nieuw materiaal naar het ISS gestuurd gemaakt van plastic gemengd met melanine. Dit pigment was afkomstig van een andere stralingsminnende schimmel gevonden bij Tsjernobyl: Cryptococcus neoformans. Ook van dit materiaal wordt onderzocht hoe goed het straling uit de ruimte tegenhoudt.
Averesch denkt dat op schimmels geïnspireerde stralingsschilden veel potentie hebben. ‘Wat schimmels zo geweldig maakt, is dat je er maar een paar gram van nodig hebt om te kunnen beginnen. Ze planten zich voort en genezen vanzelf. Dus zelfs als een zonnevlam het stralingsschild flink beschadigt, kan het binnen een paar dagen teruggroeien.’
De studie van Gomez en Shunk is gepubliceerd op de site bioRxiv.org.