Laut einer kürzlich durchgeführten genetischen Analyse wurden drei bisher unbekannte Bakterienstämme entdeckt, die auf der Internationalen Raumstation wachsen. Die Entdeckung könnte Wissenschaftlern helfen, bessere Methoden für den Anbau von Nahrung auf dem Mars zu entwickeln.
Die Studie, die in der Zeitschrift Frontiers in Microbiology veröffentlicht wurde, beschreibt, wie Astronauten 2011, 2015 und 2016 vier Bakterienstämme an Bord der Raumstation sammelten. Sie war Teil eines laufenden Überwachungsprogramms, bei dem Astronauten mit der Überwachung von acht verschiedenen . beauftragt wurden Bereiche der Raumstation für Bakterienwachstum.
Hunderte von Proben wurden bereits zur Analyse durch Astronauten zur Erde zurückgebracht, und Tausende weitere sollen auf Rückflugmissionen geschickt werden.
Die neu entdeckten Stämme gehören zur Familie der Methylobacteriaceae-Bakterien, die häufig in Böden und Süßwasser vorkommen. Diese Bakterien unterstützen das Pflanzenwachstum, indem sie Stickstoff binden und Krankheitserregern vorbeugen.
Wie gelangten diese neuartigen Mikroben in die Raumstation? Sie wurden höchstwahrscheinlich aus Pflanzenzuchtexperimenten abgeleitet, die Astronauten seit Jahren an Bord der ISS durchführen, wie zum Beispiel Advanced Plant Habitat , eine automatisierte Wachstumskammer, die Pflanzen im Weltraum anbaut, damit Wissenschaftler sie auf der Erde studieren können.
Die neuen Sorten könnten für die Weltraumfarm von Vorteil sein. Immerhin ist bereits klar, dass die Bakterien die Bedingungen der Raumstation überleben können, und die Forscher schrieben, dass die Stämme möglicherweise „biotechnologisch nützliche genetische Determinanten“ besitzen, die Astronauten helfen könnten, auf Langzeitmissionen oder auf anderen Planeten Nahrung anzubauen.
„Um Pflanzen an extremen Orten mit minimalen Ressourcen anzubauen, ist die Isolierung neuartiger Mikroben, die das Pflanzenwachstum unter Stressbedingungen fördern, unerlässlich“, sagten die Studienautoren Kasthuri Venkateswaran und Nitin K. Singh in einer Pressemitteilung .
„Unnötig zu erwähnen, dass die ISS eine sauber gewartete extreme Umgebung ist. Die Sicherheit der Besatzung hat oberste Priorität und daher ist es wichtig, menschliche/Pflanzenpathogene zu verstehen, aber auch nützliche Mikroben wie dieses neuartige Methylobacterium ajmalii werden benötigt.“
Um ihr Verständnis des Verhaltens von Bakterien im Weltraum zu verbessern, schlugen Singh und Venkateswaran vor, maßgeschneiderte Geräte zu entwickeln, mit denen Astronauten Bakterien auf der Raumstation analysieren könnten.
„Anstatt Proben für Analysen zur Erde zurückzubringen, brauchen wir ein integriertes mikrobielles Überwachungssystem, das Proben im Weltraum mit molekularen Technologien sammelt, verarbeitet und analysiert“, sagten sie. „Diese miniaturisierte ‚Omics in Space‘-Technologie – eine Biosensor-Entwicklung – wird der NASA und anderen Raumfahrtnationen helfen, über lange Zeiträume eine sichere und nachhaltige Weltraumforschung zu erreichen.“
Die NASA hofft, bis 2030 Menschen zum Mars schicken zu können, während private Unternehmen wie SpaceX früher dorthin gelangen wollen. Die Entwicklung nachhaltiger Methoden zum Anbau von Nahrungsmitteln ist für jede Marsmission von entscheidender Bedeutung. Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass Astronauten die Lebensmittel, die sie für die Reise benötigen, nicht einpacken müssen, die 14 Monate dauern wird, ohne die Zeit, die sie auf dem Planeten verbracht haben.
Astronauten müssen auch ihre Gesundheit erhalten. Abgesehen vom Gewicht besteht das Hauptproblem bei abgepackten Lebensmitteln darin, dass die Nährstoffe mit der Zeit abgebaut werden. Aus diesem Grund hat die NASA durch Projekte wie Veggie und das neuere Advanced Plant Habitat mit dem Anbau verschiedener nahrhafter Pflanzen experimentiert. Diese Projekte helfen Wissenschaftlern dabei, die Komplexität des Pflanzenwachstums in der Schwerelosigkeit zu verstehen und wie Pflanzen auf dem Mars wachsen könnten.
Aber beim Anbau von Pflanzen im Weltraum geht es nicht nur um Ernährung. Die NASA stellt fest , dass Pflanzen sowohl auf der Erde als auch im Weltraum psychologisch von Vorteil sind. Diese psychologischen Vorteile könnten für Astronauten bei Langzeitmissionen, die Millionen von Kilometern von der Erde entfernt sind, besonders wichtig werden.
So beschrieb die Astronautin Peggy Whitson, die an Bord der Internationalen Raumstation arbeitete, das erste Mal Pflanzen im Weltraum:
„Es war überraschend für mich, wie großartig 6 Sojabohnenpflanzen aussahen“, sagte sie Space Daily. „Ich schätze, zum ersten Mal seit anderthalb Monaten etwas Grünes zu sehen, hatte eine echte Wirkung. Aus psychologischer Sicht finde ich es interessant, dass die Reaktion so dramatisch war wie sie war. […] Ich denke, wenn wir zum Mars fliegen, brauchen wir einen Garten!“
