Чернобыльскую плесень предложили применить для защиты космонавтов от радиации

    image

    Исследователи из университетов Стэнфорда и Северной Каролины заявили, что возможным решением для защиты космонавтов от радиационного облучения в межпланетных путешествиях может стать плесень. Они обнаружили, что такой вид грибка, который появился в Чернобыле, блокирует излучение.

    Это подтвердил эксперимент с Cladosporium sphaerospermum, который проходил на международной космической станции (МКС) в течение 30 дней c декабря 2018 года по январь 2019 года. Выяснилось, что этот вид способен выполнять радиосинтез с целью размножения, используя пигмент, известный как меланин, для преобразования гамма-излучения в химическую энергию.

    На станции в рамках эксперимента разместили чашки Петри с грибами. Пару счетчиков Гейгера и датчики подключили к Raspberry Pi для захвата уровней радиации и измерения влажности, температуры и других параметров. Грибы выжили в условиях микрогравитации и при этом снизили уровень радиации почти на 1,82%. По расчетам команды, этот показатель может возрасти до 5%, если грибы будут полностью окружать объект. Особо отмечалось, что грибковый слой был относительно тонким, всего 1,7 мм.

    image image

    Исследователи сделали вывод, что слой толщиной 21 см «в значительной степени сведет на нет» годовую дозу, которую космонавты могут получить на Марсе. В сочетании с меланином и реголитом будет достаточно слоя толщиной 9 см.

    Ранее было подсчитано, что за одно путешествие на Марс и обратно человек может получить 60% от допустимой прижизненной нормы облучения.

    Большим преимуществом этого метода защиты для межпланетных путешествий ученые называют то, что данный грибок можно выращивать в необходимых количествах прямо на борту корабля, просто подпитывая его нужными веществами.

    Ранее сотрудники Центра нелинейной физики в Научно-исследовательской школе физики и инженерии при Австралийском национальном университете изобрели наноматериал, который предложили использовать для частичной защиты скафандров и спутников от космической радиации. Данный материал не поглощает, а рассеивает излучение. Метаповерхность представляет собой двумерную структуру наночастиц или микрочастиц, расположенных в пространстве по определённому закону на расстояниях, меньших, чем длина волны. При этом её свойствами можно управлять, нагревая или охлаждая поверхность.
    См. также:

    Ads
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More

    Comments 48

      +28

      Хорошо, но кто будет защищать космонавтов от плесени?

        +6
        Которая, отожравшись на космической радиации, обретёт зайчатки разума, отрастит псевдоподии, агрессивность и решимость вернуться на историческую родину.
          +8
          зайчатки

          Зайчатки… как это мило :)

          +2
          кто будет защищать космонавтов от плесени?


          Кактусы!
          +11
          По моим прикидкам, коэффициент ослабления (~0.1, толщина слоя половинного ослабления ~6.4 см) не рекордный и меньше, чем у алюминия до 0,5 МэВ, например.
          данный грибок можно выращивать в необходимых количествах прямо на борту корабля,

          Забавно, но бессмысленно, если только он не съедобный. Массу корабля не уменьшает, т.к. всё равно исходные компоненты с собой тащить. Самовосстановление радиозащиты? Но заплатку на пробоину всё равно класть, почему бы и не радиозащитную заплатку. Есть некоторый смысл, если грибок при повышении радиации разрастается — адаптивная защита, сама прикрывающая слабые места. Но это скорее в условиях космопанка актуально, когда корабль не проектируется, а варится из подручных бочек и атомных батареек. Взамен, правда, появляется риск, что грибок сожрёт чего-нибудь полезное из конструкции корабля.
          В общем идея богатая, но скорее для космической драмы.
            +1
            Может быть как раз для снижения массы. Допустим у корабля достаточно большой объём и, соответственно, большая площадь проекции на солнечную сторону. Под внешним кожухом у нас несколько сантиметров плесени питательном растворе – остальное обычные материалы для защиты от радиации. Во время полёта с ЦУПа приходит сообщение о грядущем серьёзном повышении активности солнца и соответственно интенсивности радиации. Все члены экипажа переходят в специальное помещение, а питательный раствор с плесенью перекачивается в специальный резервуар для максимизации защиты конкретно этого места. Есть, конечно, несколько но. Возможно такая система сложнее и рискованнее, чем просто иметь помещение с усиленной защитой от радиации. Пусть даже конечная масса будет немного выше. Можно также вместо плесени использовать что-то типа передвигаемых «броне листов» на внешней обшивке для выполнения ровно той же задачи.
              0
              А процентов 90% питательного раствора это вода, которая и сама по себе неплохо экранирует от излучения. А если взять «тяжёлую» воду(в которой плесень тоже по идее должна жить), то тем более.
                0
                Подозреваю, что плесень, теоретически, можно научить питаться продуктами жизнедеятельности человека, тогда можно сэкономить на спецрастворах.
                  0
                  Учитывая, что она радиацией и «питается» (по крайней мере — часть энергии получает), достаточно немного генной инженерии и вот организм, способный жить только на гамма-излучении и бедном растворе грязной воды.
                    +1
                    А если вдруг попадёт в пищу? Как её потом из организма вывести?
                      0

                      В желудке переварится. По крайней мере, обычно у человека там нет ни питательной среды, ни повышенного уровня радиации, так что этой плесени там ничего не посветит.

                        0
                        ЖКТ далеко не всё переваривает. У космонавта(летящего на Марс) в виду внешнего облучения вполне себе повышенный уровень радиации.
                        Плюс спора может попасть в кровь(через ранки наружные или в полости рта к примеру) и тогда вообще может быть грустно.
                          0
                          Насколько знаю, чем специфичнее организм, тем меньше ему нужды бороться с другими организмами: окружающая среда подавляет остальных за него. Классический пример — золотистый стафилококк. Так что, насчёт крови я не боюсь. Аналогично и с ЖКТ: вряд ли такой особенный организм производит яд, ибо не надо, а значит, ЖКТ не повредит.
                            0
                            Напрямую он может и не вредить, но может к примеру в теории нарастать на стенках ЖКТ/сосудов.
                +3
                Все члены экипажа переходят в специальное помещение, а питательный раствор с плесенью

                Слишком быстро читал, получилось "Все члены экипажа переходят в питательный раствор...".
                Кстати — почему бы и нет? Временно, конечно.

              • UFO just landed and posted this here
                  0

                  Теоретически плесень можно на Марсе из местного сырья, то бишь углекислого газа и минералов получить без разворачивания алюминиевой промышленности. На МКС только эксперимениы провести.

                    +1
                    На поверхности Марса тоже особого смысла нет, проще лишний метр песка/гравия на крышу базы насыпать, чем ждать, пока слой грибка на стене вырастет.
                      0
                      Тоже верно
                  +5
                  Исследователи сделали вывод, что слой толщиной 21 см «в значительной степени сведет на нет» годовую дозу, которую космонавты могут получить на Марсе. В сочетании с меланином и реголитом будет достаточно слоя толщиной 9 см.
                  А если взять чистый меланин без всякой плесени, не лучше будет? Возможно, речь идёт вовсе не о защите космонавтов во время полёта, а о защите поселенцев на поверхностях Марса и Луны, раз уж про реголит упомянули? Типа, для того, чтобы покрыть жилой купол с площадью футбольного поля, не придётся добывать или привозить массу алюминия, а достаточно засеять обычную постройку плесенью и подождать, когда разрастётся?
                    +1
                    Интересно насколько ослабит такой же слой воды.
                      +4
                      а достаточно засеять обычную дешевую советскую… читать дальше
                        0
                        А если взять чистый меланин...

                        Посмотрите, как органические пигменты на солнце выцветают, а тут гамма. Видимо, в живой клетке вспомогательные ферменты правильно снимают рассеиваемую энергию, а при поломках всё ремонтируется и обновляется.
                          0
                          Это мог быть мой комментарий. Меланин и сопутствующие химические реакции технологичнее будет, чем выращивание плесени.
                          +13

                          О да! Рой доволен. Распространяйте крип, слабые тераны.

                            0
                            На станции «Мир», затопленной в Тихом океане, обитал грибок. Очевидно, радиацию он также научился переживать.
                              +2
                              Большим преимуществом этого метода защиты для межпланетных путешествий ученые называют то, что данный грибок можно выращивать в необходимых количествах прямо на борту корабля, просто подпитывая его нужными веществами.

                              Т.е. вместо готовой защиты везем «нужные вещества». Выигрыш возможен, но так сходу совсем не очевиден. От законов сохранения особо не убежишь, если только не «кормить» грибок чем-то добываемым уже на месте.
                                –1
                                Не надо обрабатывать, формовать, инспектировать каждый элемент, следить за комплектностью. Баки с веществами можно запихать в имеющиеся промежутки, вместо того, чтобы проектировать отдельное место для транспортировки панелей защиты. Вполне себе выигрыш.
                                Кроме того не надо выделять огромное количество мото и человеко-часов на установку.
                                  +1
                                  А потом такая био-защита сдохнет вся по не известной причине и всё, приплыли.
                                    +2
                                    У вас никогда плесень на стенах не заводилась? Вам повезло. Грибки плесени, это такая зараза, которая ОЧЕНЬ живучая. Её специально-то ухлопать сложно, даже когда благоприятные условия для размножения уже не такие благоприятные.
                                      0
                                      Так космос куда более неблагоприятная среда — огромные перепады температур, отсутствие влаги, кислорода и питательных веществ в целом.
                                        0
                                        Это пока плесень дикая, она такая живучая. Стоит её окультурить, и она будет дохнуть от водопроводной воды.
                                          0
                                          И, кстати, искренне считающая что человек — пища.
                                          не дай бог, на борту будет утечка.
                                          поэтому таже инспекция.
                                          и при сомнительных показателях защиты, много лишнего гемороя.
                                            0
                                            Угу. Два года борюсь с черной плесенью в ванной. 21 век на дворе, а самое эффективное средство по прежнему уксус. Была еще какая то израильская гадость, дала эффект на три месяца, но она акрилл ванны попортила.
                                      0
                                      Думаю, прежде чем запускать это в космос, надо будет сперва обкатать это дело на земле. Например, повышенный уровень радиации присутствует на борту поссажирских самолётов. Начать нужно с них: покрыть верхнюю часть фюзеляжа и крыльев хорошим таким слоем энтой самой плесени.
                                        +1
                                        О, походу есть шанс что я доживу до космических биотехнологий, живые корабли и все такое…
                                        Крут сам по себе факт реальности подобной технологии в обшивке корабля или марсианской базы.
                                          0
                                          «Выяснилось, что этот вид способен выполнять радиосинтез с целью размножения, используя пигмент, известный как меланин, для преобразования гамма-излучения в химическую энергию.»

                                          — Вроде как раньше читал, что меланином поглощается не γ, а β-излучение (электроны, образующиеся в результате радиоактивного распада ядра). Есть новые данные?
                                            +1
                                            Меланин образуется у вас в коже для защиты от чего-то летящего от Солнца. Это явно не про электроны.
                                              0
                                              У меня сильно устаревшие представления (статьи ещё аж за 2007 год):

                                              www.ng.ru/science/2007-09-12/15_gribki.html
                                              «Исследователи поместили три вида таких грибков рядом с источником радиоактивного излучения – изотопом цезия-137. Бета-излучение этого источника раз в пятьсот превышает допустимую норму. Все черные грибки на это дело отреагировали мощным усилением роста, контрольные же, немеланиновые грибки, не отреагировали никак.»

                                              www.gazeta.ru/science/2007/05/25_a_1727228.shtml
                                              «Дадачова проверила свои результаты в эксперименте, который подтвердил, что три разновидности «черного грибка» начинают быстрее расти в присутствии цезия-137, который как раз проявляет этот тип радиоактивности.»

                                              lenta.ru/news/2007/05/24/fungi
                                              "… «чернобыльские» разновидности росли значительно быстрее под воздействием бета-излучения цезия-137 (то есть потока электронов), характерного для зараженных территорий."

                                              Из свежего — рентгеновское излучение он оказывается тоже поглощает (статья от 08.07.2020)

                                              nauka.tass.ru/nauka/8915351
                                            0

                                            Счётчик Гейгера на МКС?? O_o понимаю, что бюджет ограничен, но ожидал применения сцинтилляционного датчика.

                                              0
                                              Подозреваю, что любая биоткань поглощает радиацию аналогично этой плесени (плесень от нее еще и растет). Может лучше грибы съедобные выращивать?
                                              Редкостная по своей практической бесполезности идея. Для наращивания массы плесени (и ее способности поглощать радиацию) потребуется вода и питательные вещества (из радиации она массу свою не нарастит. Проще тупо все пространство залить водой (еще и пригодится для экипажа) или пластиком.
                                                0
                                                Может лучше грибы съедобные выращивать?
                                                Грибы, которые поглощают радиацию использовать в пищу?
                                                  0
                                                  Тут не те дозы, чтобы наработать значимое количество радионуклидов. Правда еще будет наверное потенциально токсичная поломанная излучением органика, но опять же не так много, пережаренное мясо канцерогеннее.
                                                    0
                                                    Они ее поглощают не более чем любое другое сходное вещество с аналогичной плотностью и молекулярным составом.
                                                      0
                                                      Из публикации непонятно что конкретно измеряли счетчики. Возможно речь о гамме.
                                                      Нагуглилась более интересная новость «Российские ученые измерили вторичную радиацию на МКС», которая, имхо, означает, что грибы не помогут.
                                                      Авторы новой работы использовали для этого детекторы разных типов. Для отслеживания крупных частиц-«осколков» применялись пластины полимера CR-39, для нейтронов — термолюминесцентные дозиметры (сходные по принципу работы применяются работниками российских АЭС) на базе лития-6 и лития-7. Кроме того, использовались пассивные детекторы частиц на основе фторида лития, магния и титана (материал ДТГ-4 от Росатома).

                                                      «осколки» атомов составили от 16 до 34 процентов общего радиационного фона на борту
                                                      Оказалось, что «осколки» атомов составили от 16 до 34 процентов общего радиационного фона на борту. Следует отметить, что в среднем уровень облучения на борту МКС хотя и велик по земным меркам, все же сравнительно безопасен для человека. Например, NASA устанавливает для своих астронавтов предельную дозу облучения в 500 миллизивертов в год, что соответствует примерно 500 дням на МКС. Это значит, что набрать дозу выше разрешенной на МКС сложно, ведь в году всего 365 дней.
                                                      В то же время в длительных полетах — от Марса и далее — ситуация будет иной. Дело в том, что МКС находится в магнитосфере Земли, а для полетов к Марсу ее необходимо будет покинуть. Средняя доза вне этой естественной защиты нашей планеты — 0,5−0,7 зиверта за год. Полет к Луне слишком короток, чтобы это имело значение, а вот к Красной планете он может продлиться и полгода (а вся миссия занять 2,5−3 года). Правда, и эта радиация вполне в рамках допустимой по стандартам NASA и Роскосмоса. Тем не менее, исследователи продолжают искать пути снижения угрозы космической радиации для экипажей космических экспедиций.

                                                    0
                                                    Начать стоило бы с того, что исследователи ничего не говорили о применении в космическом полете, а только для защиты экипажей на Марсе. Второе, на что нужно обратить внимание, в эксперименте измерялся только фон гамма- и рентгеновского излучения, тогда как главные негативные радиационные факторы космического полета и Марса — протоны, тяжелые заряженные частицы и вторичные нейтроны. Так, что исследование забавное, но практически бесполезное.
                                                      0
                                                      Генно модифицировать космонавтов с использованием ДНК плесени: и защита от радиации, и меньше едё надо :)
                                                        +1
                                                        Чего только ни придумают, лишь бы посуду не мыть…
                                                        Типичные британские учёные, в общем. Чем этот слой будет лучше аналогичного из стабильной неживой органики — не показано, как обеспечить слой продуктами питания и отводить отходы — не показано.

                                                        Only users with full accounts can post comments. Log in, please.