宇航员|真菌能在空间站上吸收辐射,宇航员能种植它当辐射防护罩吗?


宇航员|真菌能在空间站上吸收辐射,宇航员能种植它当辐射防护罩吗?
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如果人类要进行长期的深空旅行 , 缺乏有效的辐射屏蔽是仍需克服的最大挑战之一 。
在地球上 , 地球强大的磁层可以保护我们免受最致命的辐射形式 —— 太阳耀斑和来自遥远的银河宇宙射线产生的辐射 , 这些辐射流会穿过太阳系 。 在距离地球408公里的国际空间站上 , 宇航员会受到更高水平的辐射 , 但由于距离地球足够近 , 他们仍然会受到一些屏蔽 , 并可以在轨道上停留长达一年 。 但对于那些需要远行的宇航员来说 , 情况就不一样了 , 比如去月球 , 或者某天去火星 。 未来的深空旅行者将需要带上自己的防护装置 —— 或者 , 就像一项新研究所指出的那样 , 在旅途中种植自己的辐射防护罩 。
实际上 , 在一年的时间里 , 地球上的普通人平均受到大约6.2毫西弗的辐射剂量 , 而国际空间站(ISS)上的宇航员 , 平均受到大约相当于144毫西弗的辐射剂量 。 如果是在为期三年的火星任务中 , 经过一年后 , 一名宇航员就已经积累了大约400毫西弗的剂量 。
根据这项研究在本月早些时候发表的论文 , 一种在高辐射环境中能茁壮生长的特殊类型的真菌 —— 球孢枝孢菌(Cladosporium sphaerospermum)可能会在太空中的宇航员周围形成一个活的辐射屏障 。 这种真菌不仅能阻挡辐射 , 还能利用辐射生长 , 通过一种叫做辐射合成的过程:它从辐射中吸收能量 , 就像大多数植物通过光合作用从阳光中吸收能量一样 。
这些喜欢辐射的真菌一般会在地球上极端的地方生存 , 比如乌克兰的切尔诺贝利核电站 。 在太空中它们也一样 。 2019年 , 研究人员将一些真菌空运到国际空间站 , 观察它在30天内的生长情况 , 并测量通过它的辐射量 , 并与没有真菌的对照样本进行比较 。
实验表明 , 1.7 mm厚的菌床下的辐射水平比对照样本低2.17% 。 不仅如此 , 这种真菌的生长速度还比在地球上快了约21% , 这意味着 , 这种真菌为宇航员提供保护的能力 , 实际上会随着任务持续时间的延长而变得更加强大 。
上图:球孢枝孢菌是一种放射性营养真菌 , 可以在深空任务中充当辐射屏蔽 。
但是 , 现在对这种真菌在太空旅行中的实际应用过于兴奋还为时过早 。 研究小组估计 , 在火星上 , 为了将辐射水平降低到与地球相似的水平 , 需要在栖息地上覆盖一层2.3米厚的放射性合成真菌 。 把栖息地埋在3米深的火星土(风化层)下也可以达到同样的效果 。 尽管如此 , 针对通常被认为是工程挑战的生物解决方案的潜力 , 是一种独特的方法 , 并且可能会证明是卓有成效的 。
在不久的将来 , 宇航员将依赖于更普通的解决方案 。 在太阳耀斑事件的情况下 , 应急计划包括躲在宇宙飞船的货物中:宇航员和传入辐射之间的质量越大 , 他们就越安全 。 即将于明年发射的未载人的阿尔忒弥斯 1 号任务正在测试一种防护背心 , 旨在最大限度地减少佩戴者受到的辐射剂量 。
到目前为止 , 这些解决方案都不是理想的 。 要保证未来宇航员的安全 , 还有很多工作要做 。 然而 , 然而 , 当时机到来时 , 如果太空辐射的部分解决方案隐藏在一层厚厚的有益真菌之下 , 也不要感到惊讶 。
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