Bärtierchen könnten die ersten interstellaren Raumfahrer sein

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Im Jahr 2019 stürzte ein Raumschiff mit seltsamen mikroskopisch kleinen Organismen auf dem Mond ab. Der Beresheet Lunar Lander war das erste Nichtregierungsfahrzeug, das versuchte, auf der Mondoberfläche zu landen, und es trug eine Sammlung von Gegenständen, darunter eine digitale Kopie von Wikipedia, menschliche DNA-Proben, eine israelische Flagge und Tausende kleiner Tiere, sogenannte Bärtierchen. Wir können nicht mit Sicherheit sagen, ob einer der sogenannten „Wasserbären“ den Absturz überlebt hat, aber wenn doch, sind sie die einzigen Erdlinge, die Jahre von ihrem Heimatplaneten entfernt verbracht haben. Bis jetzt.

Wir sprachen mit Stephen Lantin, der Teil eines von der NASA finanzierten Entwicklungsteams ist plant, diese „Wasserbären“ zu fernen Sternen zu schicken.

Wie hat das Team entschieden, welche Organismen in den Weltraum geschickt werden?

In erster Linie entschieden wir, dass Organisationen sehr klein sein mussten. Je kleiner sie sind, desto mehr können wir in einen Haufen stopfen. Und wenn ein paar sterben, haben wir vielleicht wenigstens einige, die überleben.

Je mehr Masse Sie haben, desto mehr Energie benötigen Sie, um das Raumschiff zu versorgen, damit es sich bewegt.

Das schränkte es ein auf Dinge wie Bärtierchen, bestimmte Formen von Bakterien, einzelne Zellen und auch einen Wurm namens C.elegans. Dieser Wurm ist der ausgewählte Modellorganismus für viele wissenschaftliche Studien.

Von den von Ihnen ausgewählten Organismen schienen die Bärtierchen die meiste Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen. Können Sie mir sagen, was sie wirklich sind?

Sie sind ziemlich einfache Organismen. Sie sind als Wasserbären bekannt, weil sie unter dem Mikroskop wie achtbeinige Bären aussehen. Aber was wirklich cool an ihnen ist, ist ihre Strahlungstoleranz. Sie haben die Fähigkeit, sehr extremen Umgebungen standzuhalten. Menschen neigen dazu, das Wort „Extremophile“ zu verwenden, aber Bärtierchen sind „extrem tolerantere“ Organismen.

Weißt du, wenn du hinausgehst und moosige Steine ​​findest, nimm eine Probe und lege sie unter ein Mikroskop: Du wirst wahrscheinlich Bärtierchen finden.

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Können Bärtierchen im Weltraum überleben?

Als Teil unseres Auswahlverfahrens fragten wir: Können diese Organismen im Weltraum überleben? Experimente auf der Internationalen Raumstation haben diese Idee untersucht, und es gibt eine ganze Reihe von Organismen, die die Strahlungsumgebung im Weltraum tatsächlich ohne große Abschirmung überleben können. Strahlung von der Sonne, die wir solare kosmische Strahlung nennen, und je weiter Sie gehen, gibt es auch galaktische kosmische Strahlung, die von anderswo kommt.

Daher verfügen die von uns ausgewählten Organismen wie die Bärtierchen über Mechanismen, die ihre DNA reparieren können, wenn sie durch Strahlung geschädigt wird. Es gibt auch diese wirklich interessante Sache namens Kryptobiose, eine Methode, bei der diese Organismen eine Art Winterschlaf durchmachen können, aber in einem intensiveren Ausmaß. Ihre Stoffwechselaktivität sinkt vollständig. Es ist fast so, als wären sie tot, aber sie sind es nicht, denn sobald die Bedingungen stimmen, können sie sich ähnlich wie ein Samenkorn selbst wiederbeleben. Es ist wirklich faszinierend.

Wie könntest du sie kontaktieren, während sie im Weltraum sind?

Das ist der Punkt, also hätten wir bei diesen Organismen verschiedene Sensoren an Bord, damit wir ihr Verhalten im Laufe der Zeit untersuchen könnten. Idealerweise würden wir sie in ihrer dehydrierten kryptobiotischen Form dorthin schicken und sie dann aus der Ferne aufwecken, mit Wasser oder so. Wir würden überwachen, wie viele dieser Bärtierchen tatsächlich im Weltraum wieder auferstehen. Dann können wir uns ansehen, wie sich ihre Zellen verändern, gibt es eine genetische Reaktion? Wenn wir uns die verschiedenen Zellen dieser Bärtierchen ansehen, können wir fast verstehen, was passiert, selbst wenn wir sehr weit entfernt sind.

Und würde uns das sagen, was mit Menschen passieren würde, wenn wir in ihrer Situation wären?

Ja, absolut. Dies würde vor allem testen, wie das Leben auf Strahlungsumgebungen reagiert, die wir selbst nicht erlebt haben. Das Testen dieses Zeugs bedeutet, dass wir die Reaktion nicht nur für kleine Organismen, sondern auch für größere besser charakterisieren können.

Würden sie zurückkommen?

Im Moment sehen wir ihre Rückkehr sicherlich nicht vor. Sie werden auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt [on take off], und um sie zurückzubekommen, müssten wir sie irgendwie in die andere Richtung beschleunigen.

Besteht hierdurch nicht die Gefahr, dass andere Ökosysteme kontaminiert werden?

Hier bekommen wir definitiv die meiste Kritik von außen [our research group]. Was ist mit all den potenziellen Ökosystemen, die Leben beherbergen könnten? Ruinieren wir sie, indem wir ihnen Leben injizieren?

Die kurze Antwort lautet: Wenn Raumfahrzeuge mit sehr hohen Geschwindigkeiten gestartet werden, besteht praktisch keine Chance, dass sie einen echten Aufprall auf dem Planeten überleben.

Alles, was so schnell geworfen wird und ein beliebiges Ziel trifft, wird sofort verdampft. An diesem Punkt gibt es nicht wirklich eine Möglichkeit, sie dazu zu bringen, andere Planeten zu kolonisieren.

Wir überlegen auch, wie und welche Ziele wir wählen, wenn wir sie ins All schicken. Diese Forschung hat eine ethische Komponente, weshalb wir unseren Philosophen Michael Latimer hinzugezogen haben. Er kennt die Ethik dieser Art von Dingen sehr gut. Wir hatten sehr interessante Gespräche.

Bärtierchen sind mikroskopisch kleine Organismen und gelten als die widerstandsfähigsten Tiere der Welt ©Getty Images

Warum sollten wir nicht einfach Roboter schicken? Was ist der Vorteil von Entsendeorganisationen?

Roboter sind natürlich gut zu verwenden – wir können Robotik verwenden, um Exoplaneten näher an der Quelle zu untersuchen und viele wirklich gute Informationen zu erhalten. Aber es ist nicht wirklich eine Wahl. Sie können wahrscheinlich beides tun.

In Bezug auf die Versandbiologie haben wir damit wirklich keine Erfahrung. Wir haben das noch nie zuvor getan, wenn es darum geht, Biologika so weit in den Weltraum zu schicken. Die einzigen Dinge, die wir getestet haben, sind im niedrigen Erdorbit und auf dem Mond. Es ist geplant, Forschungen außerhalb des erdnahen Orbits durchzuführen. Da ist ein Biosensorprogramm bei NASA Ames Luftwaffenstützpunkt in Kalifornien. Aber zum größten Teil ist dieser Raum ungenutzt.

Wir dachten, es wäre eine gute Gelegenheit, die Welt darüber zu informieren und zu sehen, was die Leute darüber denken.

Wann könnten Bärtierchen ins All geschickt werden?

Wir arbeiteten mit einem von der NASA finanzierten Programm namens Starlight-Projekt, und seine Methode, Raumfahrzeuge in den interstellaren Raum zu schicken, könnten grob geschätzt in 20 Jahren fertig sein.

Das Besondere an Starlight ist der Lasersegelantrieb: Laser werden entweder vom Boden oder von einem separaten Raumschiff aus abgefeuert und auf ein Lasersegel gerichtet.

Du meinst, wie das Segel des Windes auf einem Schiff?

Exakt. Dadurch erhalten die Photonen im Laser einen Impuls [into the sail] das wirft etwas mit sehr hohen Geschwindigkeiten dorthin, wo Sie es haben wollen.

Nun, dieses Zeug ist neu, aber es ist nicht ganz neu. Die Antriebsphysik wurde getestet. Wir wissen also, dass so etwas funktionieren würde.

Das einzige Problem ist die Skalierung. Wir bräuchten sehr, sehr große Laserarrays – etwa in der Größe von Meilen – um die Dinge auf einen erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und ein Raumschiff wie dieses in den Weltraum zu schicken.

Das soll nicht heißen, dass großartige Wissenschaftsprojekte wie dieses noch nie zuvor durchgeführt wurden. Schauen Sie sich CERN an: Sie haben einen 17 Kilometer langen Ring gebaut, um die Beschleunigung von Teilchen zu untersuchen. Wenn es unbedingt erforderlich ist, so etwas zu tun, können wir das tun. Wir haben die Energie dafür, es gibt eine Menge guter Kernfusionsforschung, die online geht. Dies ist etwas, das vernünftigerweise getan werden könnte.

Allerdings arbeitet noch niemand wirklich an biologischen Nutzlasten für den interstellaren Weltraum. Wir hoffen, dass wir mit unserem Artikel Menschen davon überzeugen können, über diese Dinge nachzudenken.

Über unseren Experten

Stéphane Lantin ist promoviert. NASA-Raumfahrttechnik-Student und graduierter Forscher in der UF ABE-Abteilung. Seine aktuelle Forschung konzentriert sich auf die automatisierte Nährstoffanalyse in der kontrollierten Umgebungslandwirtschaft, im Feld und im Weltraum unter Verwendung von hyperspektraler Bildgebung. Zuvor studierte Stephen interstellare Weltraumbiologie in der Gruppe für experimentelle Kosmologie an der UCSB und arbeitete an elektrischer Antriebstechnologie im öffentlichen und privaten Sektor.