Im Jahr 2019 landete ein Raumschiff mit seltsamen, mikroskopisch kleinen Organismen auf dem Mond. Der Beresheet Lunar Lander war das erste nichtstaatliche Fahrzeug, das versuchte, auf der Mondoberfläche zu landen, und es trug eine Sammlung von Gegenständen, darunter eine digitale Kopie von Wikipedia, menschliche DNA-Proben, eine israelische Flagge und Tausende winziger Tiere, die Bärtierchen genannt werden. Wir können nicht mit Sicherheit sagen, ob einer der sogenannten „Wasserbären“ den Absturz überlebt hat, aber wenn doch, sind sie die einzigen Erdlinge, die Jahre von ihrem Heimatplaneten entfernt verbracht haben. Bis jetzt.
Wir haben mit Stephen Lantin gesprochen, der Teil eines von der NASA finanzierten Teams ist, das Pläne ausgearbeitet hat, um diese „Wasserbären“ zu fernen Sternen zu schicken.
Wie hat das Team ausgewählt, welche Organismen in den Weltraum geschickt werden?
In erster Linie entschieden wir, dass die Organismen sehr klein sein mussten. Je kleiner sie sind, desto mehr können wir ein paar von ihnen hineinpacken. Und wenn ein paar von ihnen sterben, haben wir vielleicht wenigstens einige, die überleben.
Je mehr Masse Sie haben, desto mehr Energie müssen Sie auf das Raumschiff übertragen, um es in Bewegung zu setzen.
Das hat es auf Dinge wie Bärtierchen, bestimmte Formen von Bakterien, einzelne Zellen und auch einen Wurm namens C eingegrenzt. elegans. Dieser Wurm ist der Modellorganismus, der für viele wissenschaftliche Studien ausgewählt wurde.
Von den von Ihnen ausgewählten Organismen schienen die Bärtierchen die meiste Aufmerksamkeit zu erregen. Können Sie mir sagen, was sie wirklich sind?
Sie sind ziemlich einfache Organismen. Sie sind als Wasserbären bekannt, weil sie mikroskopisch wie achtbeinige Bären aussehen. Aber was wirklich cool an ihnen ist, ist ihre Strahlungstoleranz. Sie haben die Fähigkeit, sehr extremen Umgebungen standzuhalten. Die Leute neigen dazu, das Wort „Extremophile“ um sich zu werfen, aber Bärtierchen sind „extremtolerantere“ Organismen.
Weißt du, wenn du nach draußen gehst und bemooste Steine findest, nimm eine Probe und lege sie unter ein Mikroskop:Du wirst wahrscheinlich Bärtierchen finden.
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Können Bärtierchen den Weltraum überleben?
Als Teil unseres Auswahlverfahrens fragten wir, können diese Organismen im Weltraum überleben? Experimente auf der Internationalen Raumstation haben diese Idee untersucht, und es gibt eine ganze Reihe von Organismen, die die Strahlungsumgebung im Weltraum tatsächlich ohne viel Abschirmung überleben können. Strahlung von der Sonne, die wir als solare kosmische Strahlung bezeichnen, und je weiter Sie herauskommen, gibt es auch galaktische kosmische Strahlung, die von anderswo kommt.
Die von uns ausgewählten Organismen, wie beispielsweise Bärtierchen, verfügen also über Mechanismen, die ihre DNA reparieren können, wenn sie durch Strahlung beschädigt wird. Es gibt auch diese wirklich interessante Sache namens Kryptobiose, eine Methode, bei der diese Organismen eine Art Winterschlaf machen können, aber in einem intensiveren Ausmaß. Ihre Stoffwechselaktivität fällt einfach komplett ab. Es ist fast so, als wären sie tot, aber sie sind es nicht, denn sobald die Bedingungen stimmen, können sie sich wie ein Samenkorn wiederbeleben. Es ist wirklich faszinierend.
Wie würden Sie Kontakt mit ihnen haben, während sie im Weltraum sind?
Das ist der Punkt, also hätten wir zusammen mit diesen Organismen verschiedene Sensoren an Bord, damit wir ihr Verhalten im Laufe der Zeit untersuchen können. Idealerweise würden wir sie in ihrer dehydrierten, kryptobiotischen Form dorthin schicken und sie dann aus der Ferne mit etwas Wasser oder so etwas aufwecken. Wir würden überwachen, wie viele dieser Bärtierchen im Weltraum tatsächlich wieder aufleben. Dann können wir uns ansehen, wie sich ihre Zellen verändern, gibt es eine genetische Reaktion? Indem wir uns die verschiedenen Zellen dieser Bärtierchen ansehen, können wir fast verstehen, was vor sich geht, selbst wenn wir sehr, sehr weit weg sind.
Und würde uns das sagen, was mit Menschen passieren würde, wenn wir in ihrer Situation wären?
Ja, absolut. Dies würde mehr als alles andere testen, wie das Leben auf Strahlungsumgebungen reagiert, die wir selbst nicht erlebt haben. Das Testen dieser Dinge bedeutet, dass wir die Reaktion nicht nur für kleine Organismen, sondern auch für größere Organismen besser charakterisieren können.
Würden sie zurückkehren?
Im Moment stellen wir uns definitiv nicht vor, dass sie zurückkehren. Sie werden [beim Start] auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt, und um sie zurückzuholen, müssten wir sie irgendwie in die andere Richtung beschleunigen.
Gefährden sie dadurch nicht, andere Ökosysteme zu kontaminieren?
Das ist definitiv der Punkt, an dem wir von Leuten außerhalb [unserer Forschungsgruppe] am meisten kritisiert werden. Was ist mit all den potenziellen Ökosystemen, die Leben haben könnten? Ruinieren wir sie, indem wir Leben in sie hineinschießen?
Die kurze Antwort lautet:Wenn die Raumfahrzeuge mit sehr hohen Geschwindigkeiten gestartet werden, besteht praktisch keine Chance, dass sie einen tatsächlichen Aufprall auf dem Planeten überleben.
Alles, was so schnell gestartet wird und ein beliebiges Ziel trifft, wird sofort verdampft. An diesem Punkt gibt es nicht wirklich einen Weg, sie dazu zu bringen, andere Planeten zu kolonisieren.
Wir überlegen auch, wie und welche Ziele wir auswählen, wenn wir diese in den Weltraum schießen. Diese Forschung hat eine ethische Komponente, weshalb wir unseren Philosophen Michael Latimer an Bord geholt haben. Er ist sehr vertraut mit der Ethik, diese Art von Dingen zu tun. Wir hatten einige sehr interessante Gespräche.
Warum sollten wir nicht einfach Roboter schicken? Welchen Vorteil hat das Versenden von Organismen?
Roboter sind natürlich gut zu verwenden – wir können Robotik verwenden, um Exoplaneten näher an der Quelle zu untersuchen und viele wirklich gute Informationen zu erhalten. Aber es ist nicht wirklich ein Entweder-Oder. Sie können wahrscheinlich beides tun.
In Bezug auf die Versandbiologie haben wir damit wirklich keine Erfahrung. Wir haben das noch nie zuvor getan, in Bezug auf das Senden biologischer Substanzen so weit in den Weltraum. Das einzige Zeug, das wir getestet haben, ist in der erdnahen Umlaufbahn und auf dem Mond. Es gibt einige Pläne, außerhalb der erdnahen Umlaufbahn zu forschen. Es gibt ein Biosensor-Programm auf der Ames Air Base der NASA in Kalifornien. Aber größtenteils ist dieser Raum ungenutzt.
Wir dachten, es wäre eine gute Gelegenheit, dies in die Welt hinauszutragen und zu sehen, was die Leute darüber denken.
Wann könnten Bärtierchen ins All geschickt werden?
Wir haben mit einem von der NASA finanzierten Programm namens Project Starlight zusammengearbeitet, dessen Methode zum Senden von Raumfahrzeugen in den interstellaren Raum grob geschätzt in 20 Jahren fertig sein könnte.
Starlights ganz große Sache ist der Lasersegelantrieb:Laser schießen, entweder vom Boden oder von einem separaten Raumschiff, und sie auf ein Lasersegel richten.
Du meinst, wie das Windsegel auf einem Boot?
Genau. Dadurch wird der Impuls von den Photonen im Laser [in das Segel] übertragen, der etwas mit wirklich hohen Geschwindigkeiten abfeuert, wo immer Sie es haben wollen.
Nun, dieses Zeug ist neu, aber es ist nicht komplett neu. Die Antriebsphysik wurde getestet. Wir wissen also, dass so etwas funktionieren würde.
Das einzige Problem ist die Skalierung. Wir bräuchten sehr, sehr große Laserarrays – etwa in der Größe von Kilometern – um Dinge auf erhebliche Bruchteile der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und ein Raumschiff wie dieses in den Weltraum zu schicken.
Das soll nicht heißen, dass große wissenschaftliche Projekte wie dieses noch nie zuvor durchgeführt wurden. Schauen Sie sich CERN an:Sie bauten einen 17 Kilometer langen Ring, um die Teilchenbeschleunigung zu untersuchen. Wenn es die Notwendigkeit gibt, so etwas zu tun, könnten wir es tun. Wir haben die Energie dafür, es gibt eine Menge guter Kernfusionsforschung, die online geht. Dies ist etwas, das vernünftigerweise getan werden könnte.
Allerdings arbeitet noch niemand wirklich an den biologischen Nutzlasten für den interstellaren Raum. Wir hoffen, dass wir mit unserem Papier Menschen davon überzeugen können, über diese Dinge nachzudenken.