Отсутствие эффективной радиационной защиты – одна из самых серьезных проблем, которую еще предстоит решить, если люди собираются отправиться в длительные путешествия в глубокий космос. На Земле мощная магнитосфера планеты защищает нас от самых смертоносных форм излучения – тех, которые производятся солнечными вспышками, и приходящих издалека галактических космических лучей, которые проходят через Солнечную систему. Астронавты на Международной космической станции, находящейся примерно в 408 км над Землей, получают повышенный уровень радиации, но находятся достаточно близко к Земле, чтобы иметь некоторую защиту, и могут оставаться на орбите до года. Чего нельзя сказать о космонавтах, путешествующих дальше, например, на Луну или, когда-нибудь, на Марс. Будущим путешественникам в дальний космос потребуется взять с собой собственную защиту – или, как предлагается в новой статье, наращивать ее по пути.
Согласно статье, опубликованной на BioRxiv 4 ноября 2021 года, особый тип грибов, которые процветают в условиях высокой радиации (Cladosporium sphaerospermum), может образовывать живой щит вокруг космонавтов в космосе. Грибок не только блокирует излучение, но и фактически использует его для своего роста посредством процесса, называемого радиосинтезом: он извлекает энергию из излучения, точно так же, как большинство растений извлекают энергию из солнечного света посредством фотосинтеза.
Эти грибы, любящие радиацию, выживают на Земле в экстремальных местах, например, в зоне Чернобыльской АЭС. В космосе они так же хорошо себя чувствуют. В 2019 году исследователи отправили на МКС несколько грибов, наблюдали за тем, как они росли в течение 30 дней, и измерили количество прошедшего через них излучения по сравнению с контрольным образцом без грибов.
Эксперимент показал, что уровень радиации под слоем грибка толщиной 1,7 мм был примерно на 2,17% ниже, чем под контрольным образцом. Более того, грибок рос примерно на 21% быстрее, чем на Земле, а это означает, что чем дольше длится миссия, тем способность грибов действовать в качестве защитного щита для астронавтов будет выше.
Еще слишком рано думать о практическом применение этих грибов в космических путешествиях. По оценкам команды, чтобы снизить уровень радиации на Марсе до земных, среду обитания необходимо покрыть слоем радиосинтезирующих грибов толщиной 2,3 метра. Такого же эффекта можно будет достичь, закопав среду обитания под 3 метрами марсианской почвы (реголита). Тем не менее, возможность биологических решений того, что часто считается инженерными проблемами, является уникальным подходом и может оказаться плодотворным.
В ближайшем будущем космонавты будут полагаться на более приземленные решения. В случае солнечных вспышек планы на случай непредвиденных обстоятельств включают укрытие среди груза космического корабля: чем больше масса между космонавтами и радиацией, тем в большей безопасности они будут. Предстоящая миссия Artemis 1 без экипажа, которая должна быть запущена в следующем году, тестирует защитный жилет, предназначенный для минимизации доз радиации, получаемых носителем.
Пока что ни одно из этих решений не является идеальным. Чтобы обезопасить будущих космонавтов, предстоит еще много работы. Однако когда придет время, не удивляйтесь, если часть решения проблемы космической радиации предполагает укрытие под толстым слоем дружественных грибов.
