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Astronomie+Physik

Die Raumfahrt hat ein Schimmelproblem

Im Inneren der ISS wachsen Schimmelpilze und sogar auf der Hülle von interplanetaren Raumfahrzeugen könnten ihre Sporen möglicherweise überleben. (Bild: 3DSculptor/iStock)

Auch in Raumstationen ist regelmäßiges Putzen angesagt, denn sonst macht sich auch dort der berüchtigte Wandschimmel breit. Das Problem mit diesen hartnäckigen Pilzen könnte in der Raumfahrt allerdings über diesen Aspekt hinausgehen, wie nun Tests belegen: Ihre Sporen könnten auch auf der Außenhülle von Raumfahrzeugen überleben, denn sie halten offenbar sogar der extremen Strahlung im All stand. Bei zukünftigen Missionen zu fernen Himmelskörpern könnten Schimmelpilze somit ein beachtliches Kontaminationsrisiko für die fernen Welten darstellen.

Hässliche Schlieren und Flecken – Wandschimmel! In vielen Wohnräumen machen sich diese modrigen Untermieter breit. Es ist erstaunlich, wie wenig diese Pilze für ihr Überleben benötigen: Ein feiner Feuchtigkeitsniederschlag und Staubpartikel als Nahrungsquelle reichen aus, um sie wachsen zu lassen. Interessanterweise ist Wandschimmel auch ein Problem in der höchstgelegenen Wohnung der Menschheit: Auf der Internationalen Raumstation ISS machen sich Penicillium- und Aspergillus-Arten auf den Oberflächen breit.

Wie hart sind die Überlebenskünstler?

Die Astronauten der ISS reinigen deshalb jede Woche intensiv die Wände, damit die Schimmelpilze nicht zu einer Plage und einem Gesundheitsrisiko heranwachsen. Denn das Einatmen der feinen Sporen in großen Mengen kann für den Menschen problematisch werden. Völlig vernichten können die Reinigungsmaßnamen die unbeliebten Mitbewohner im All aber nicht. Es ist bekannt, dass Schimmelpilze nicht nur erstaunliche Überlebenskünstler sind, sondern auch enorme Widerstandskraft gegenüber chemischen und physikalischen Belastungen aufweisen. Vor allem ihre winzigen Sporen halten extreme Temperaturen, ultraviolettes Licht, Chemikalien und trockene Bedingungen aus.

Doch den enormen Strahlenbelastungen im Weltall können auch sie ohne Schutz nicht standhalten, könnte man meinen. Inwieweit dies zutrifft, hat nun Marta Cortesão vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ausgelotet. Im Labor hat sie dazu Sporen von Penicillium und Aspergillus simulierter Weltraumstrahlung ausgesetzt: Sie traktierte die Winzlinge mit unterschiedlichen Dosen von Röntgenstrahlen, schweren Ionen und hochfrequentem ultraviolettem Licht, das nicht die Erdoberfläche erreicht, sondern nur im Weltraum strahlt.

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Was Strahlung bei Lebewesen verursachen kann, ist allgemein bekannt: Sie kann Zellen töten, indem sie ihre DNA und andere wichtige zelluläre Strukturen schädigt. Raumstationen wie die ISS sind durch das Erdmagnetfeld vor der starken Strahlung des interplanetaren Raums weitgehend geschützt. Aber Raumfahrzeuge, die zum Mond oder zum Mars fliegen, wären ihr ausgesetzt.

Überleben auf der Außenhülle scheint möglich

Wie Cortesão nun auf der Astrobiology Science Conference in Bellevue berichtete, überlebten die Sporen eine Exposition gegenüber ultravioletten Licht von bis zu 3000 Joule pro Quadratmeter und Röntgenstrahlen hielten sie bis zu einer Dosis von 1000 Gray aus sowie Schwerionen bis zu 500 Gray. Gray ist ein Maß für die absorbierte Dosis ionisierender Strahlung oder Strahlungsenergie pro Kilogramm Gewebe. Fünf Gray reichen bereits aus, um einen Menschen zu töten und ein halbes Gray gilt als Schwelle für die Entstehung von Strahlenkrankheit. Dies ist ein wichtiges Thema bei der Planung von bemannten Weltraumflügen zum Mars. Schutzvorrichtungen müssen die Belastungen für die Reisenden einschränken.

Für die Pilze ist die Strahlung den Ergebnissen zufolge aber offenbar eher „kein Thema“. „Es hat sich gezeigt, dass die Sporen weitaus mehr Strahlung widerstehen können als gedacht“, sagt Cortesao. „Selbst bei einer Mission von langer Dauer müssen wir damit rechnen, sie dabei zu haben, da sie die Raumfahrt auch auf der Außenhülle überleben könnten“, so die Mikrobiologin. Dies könnte ihr zufolge vor allem eine Bedeutung für die Schutzprotokolle haben, die verhindern sollen, dass Raumfahrzeuge andere Planeten oder Monde in unserem Sonnensystem mit Mikroorganismen von der Erde kontaminieren. Die Bedeutung von Pilzsporen rückt in diesem Zusammenhang nun erneut ins Zentrum.

Allerdings bleiben noch wichtige Fragen offen: Unklar ist etwa, inwieweit die Pilzsporen der Kombination von Strahlung, Vakuum, Kälte und Schwerelosigkeit im Weltraum standhalten können. Weitere Untersuchungen sollen deshalb nun die Fähigkeiten dieser erstaunlichen Organismen noch detaillierter ausloten: Entsprechende Versuche sollen Ende 2019 beginnen.

Quelle: American Geophysical Union

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