球孢枝孢菌可以保护宇航员
宇航员在太空中要承担许多风险,但将自己暴露在危险的辐射中是最大的风险之一。根据美国宇航局的数据,在国际空间站,宇航员在6个月的任务中会暴露在高达160毫西弗的辐射中,这相当于1600次胸部X射线,比地球上的人平均接受的辐射多26倍。火星的情况更糟糕:宇航员往返火星需要进行为期18个月的旅行,将暴露在1000毫西弗特的辐射下,相当于1万次胸部X射线的辐射。
为了保护宇航员,一般采用塑料铝和不锈钢等金属制成的辐射防护罩,但这些东西可能很重,而且容易损坏。
2018年,美国一些高中生提出了一个不同寻常的解决方案:用一种球孢枝孢菌模具制作保护盾罩。球孢枝孢菌似乎以核辐射为食,就像大多数植物以阳光为食一样。这种霉菌在切尔诺贝利核电站的禁区里茁壮成长。
提出这一想法的学生在北卡罗来纳州科学与数学学院学生格雷厄姆·舒克的带领下,从一家公司获得了球孢枝孢菌的样本。在“太空探戈”(Space Tango)研究公司的帮助下,在2018年12月将其送入外太空。
在国际空间站上的培养皿种植的球孢枝孢
在国际空间站上,宇航员将球孢枝孢菌样本放入培养皿中,每个培养皿的一侧留空。然后,盖革计数器每隔110秒测量一次皿下的辐射水平,持续30天。结果显示,在球孢枝孢菌生长的高峰期,辐射水平下降。计数器测量到霉菌覆盖面下的平均辐射水平下降了2.4%。
该实验的初步研究结果于本月公布,它表明这种霉菌可以作为抵御太空辐射的盾牌。
这是因为球孢枝孢菌似乎可以吸收辐射,并将其转化为化学能,这一过程被称为辐射合成。这类似于光合作用,大多数植物将阳光转化为能量的过程。
舒克和其他研究人员提出,如果这种霉菌的厚度约为21厘米,它可以为人类提供足够的保护,使其免受火星上的辐射水平的影响。他们认为,如果球孢枝孢菌将一个物体完全包围起来,而不是像研究中那样只屏蔽一面,那么保护作用会更强。
研究人员还指出,这种霉菌比其他类型的辐射防护罩有很大的优势,因为它可以在太空中生长和补充自己。这意味着在发射开始时只需要微量的球孢枝孢菌,因此它不会给火箭增加额外的重量。这可能会改变游戏规则,因为美国宇航局估计,将物体发射到太空的成本约为每磅1万美元。
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