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真菌能在空間站上吸收輻射,宇航員能種植它當輻射防護罩嗎?

2023-01-05由 知新了了 發表于 農業

分枝孢菌什麼意思

真菌能在空間站上吸收輻射,宇航員能種植它當輻射防護罩嗎?

如果人類要進行長期的深空旅行,缺乏有效的輻射遮蔽是仍需克服的最大挑戰之一。

在地球上,地球強大的磁層可以保護我們免受最致命的輻射形式 —— 太陽耀斑和來自遙遠的銀河宇宙射線產生的輻射,這些輻射流會穿過太陽系。在距離地球408公里的國際空間站上,宇航員會受到更高水平的輻射,但由於距離地球足夠近,他們仍然會受到一些遮蔽,並可以在軌道上停留長達一年。但對於那些需要遠行的宇航員來說,情況就不一樣了,比如去月球,或者某天去火星。未來的深空旅行者將需要帶上自己的防護裝置 —— 或者,就像一項新研究所指出的那樣,在旅途中種植自己的輻射防護罩。

實際上,在一年的時間裡,地球上的普通人平均受到大約6。2毫西弗的輻射劑量,而國際空間站(ISS)上的宇航員,平均受到大約相當於144毫西弗的輻射劑量。如果是在為期三年的火星任務中,經過一年後,一名宇航員就已經積累了大約400毫西弗的劑量。

根據這項研究在本月早些時候發表的論文,一種在高輻射環境中能茁壯生長的特殊型別的真菌 —— 球孢枝孢菌(Cladosporium sphaerospermum)可能會在太空中的宇航員周圍形成一個活的輻射屏障。這種真菌不僅能阻擋輻射,還能利用輻射生長,透過一種叫做輻射合成的過程:它從輻射中吸收能量,就像大多數植物透過光合作用從陽光中吸收能量一樣。

這些喜歡輻射的真菌一般會在地球上極端的地方生存,比如烏克蘭的切爾諾貝利核電站。在太空中它們也一樣。2019年,研究人員將一些真菌空運到國際空間站,觀察它在30天內的生長情況,並測量透過它的輻射量,並與沒有真菌的對照樣本進行比較。

實驗表明,1。7 mm厚的菌床下的輻射水平比對照樣本低2。17%。不僅如此,這種真菌的生長速度還比在地球上快了約21%,這意味著,這種真菌為宇航員提供保護的能力,實際上會隨著任務持續時間的延長而變得更加強大。

真菌能在空間站上吸收輻射,宇航員能種植它當輻射防護罩嗎?

上圖:球孢枝孢菌是一種放射性營養真菌,可以在深空任務中充當輻射遮蔽。

但是,現在對這種真菌在太空旅行中的實際應用過於興奮還為時過早。研究小組估計,在火星上,為了將輻射水平降低到與地球相似的水平,需要在棲息地上覆蓋一層2。3米厚的放射性合成真菌。把棲息地埋在3米深的火星土(風化層)下也可以達到同樣的效果。儘管如此,針對通常被認為是工程挑戰的生物解決方案的潛力,是一種獨特的方法,並且可能會證明是卓有成效的。

在不久的將來,宇航員將依賴於更普通的解決方案。在太陽耀斑事件的情況下,應急計劃包括躲在宇宙飛船的貨物中:宇航員和傳入輻射之間的質量越大,他們就越安全。即將於明年發射的未載人的阿爾忒彌斯 1 號任務正在測試一種防護背心,旨在最大限度地減少佩戴者受到的輻射劑量。

到目前為止,這些解決方案都不是理想的。要保證未來宇航員的安全,還有很多工作要做。然而,然而,當時機到來時,如果太空輻射的部分解決方案隱藏在一層厚厚的有益真菌之下,也不要感到驚訝。

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