Raumfahrt: Schimmelpilze als Strahlenschutz für außerirdische Habitate

Bestimmte Pilze ernähren sich von Strahlen, wie sich in Tschernobyl gezeigt hat. Auf der ISS wurde getestet, ob sie sich in der Raumfahrt einsetzen lassen.

Artikel veröffentlicht am 27. Juli 2020, 11:44 Uhr, Werner Pluta

Künstlerische Darstellung einer Marslandung aus dem Jahr 1964 (Bild: Aeronutronic Divison, Philco Corp/NASA)

Schimmel in den eigenen vier Wänden ist schädlich. Anders jedoch könnte das in außerirdischen Habitaten sein: In ihnen wird Schimmel möglicherweise ein wichtiger Bestandteil sein, um die Bewohner vor Strahlung zu schützen.

Die Pilze der Gattung Cladosporium sphaerospermum enthalten das Pigment Melanin. 2007 beschrieb eine wissenschaftliche Studie, dass Pilze mittels Melanins ionisierende Strahlung in Energie umwandeln können. Analog zur Photosynthese wird dieser Vorgang Radiosynthese genannt. Die Studie hatte Proben aus dem Block 4 des explodierten Atomkraftwerks in Tschernobyl untersucht.

Darauf aufbauend haben drei Forscher getestet, ob sich Cladosporium sphaerospermum als Strahlenschutz eigenen. Weltraumstrahlung sei komplex, deshalb gebe es "wahrscheinlich keine Patentlösung für dieses Problem", schreiben Graham Shunk, Xavier Gomez und Nils Averesch in ihrer Studie. Biotechnologie biete "einzigartige Vorteile wie die Eignung zur In-situ-Ressourcennutzung (ISRU), Selbstregeneration und Anpassungsfähigkeit."

Schimmelpilze passen sich gut an Schwerelosigkeit an

Die Wissenschaftler testeten die Fähigkeit von Cladosporium sphaerospermum zur Strahlenabsorption auf der Internationalen Raumstation (International Space Station, ISS). Der Versuchsaufbau bestand aus einer Petrischale mit zwei Abteilungen: einer mit, und einer ohne die Pilze. Darunter befand sich ein Strahlenmessgerät.

Die Schale wurde 30 Tage lang Strahlung ausgesetzt, alle 110 Sekunden wurde gemessen, wieviel Strahlung unter der Schale ankam. Dabei zeigte sich, dass unter der Seite mit den Pilzen gut zwei Prozent weniger Strahlung gemessen wurde. Die Forscher schätzen, dass eine etwa 21 cm dicke Schicht dieses Pilzes ein Marshabitat vor Strahlung schützen könne. Eine Mischung aus Melanin und Marsregolith könne dünner ausfallen.

Die Pilze konnten sich, so fanden die Forscher heraus, gut an die weitgehende Schwerelosigkeit auf der ISS anpassen und in der Strahlung überleben. Weiterer Vorteil sei, dass sich der Pilz selbst reproduziere, sagte Averesch dem britischen Wissenschaftsmagazin New Scientist. Es müssten also nur wenige Gramm auf den Mars gebracht werden, wo sie sich dann vermehren könnten. Zudem könne sich ein Pilz-Schutzschild, wenn er etwa durch eine Sonneneruption beschädigt werde, selbst regenerieren.

Die Studie von Shunk, Gomez und Averesch steht auf dem Dokumentenserver bioRxiv als Pre-Print zur Verfügung. Sie wurde aber noch nicht von Fachkollegen begutachtet.