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China ist gestartet seine Tianwen-1-Mission zu Mars . Eine Rakete mit einem Orbiter, einem Lander und einem Rover startete Anfang dieser Woche aus der Provinz Hainan des Landes und hoffte, den Rover Anfang nächsten Jahres auf der Marsoberfläche stationieren zu können.
Ebenso der Start des Emirates-Marsmission Der letzte Sonntag markierte den Vorstoß der arabischen Welt in die interplanetare Raumfahrt. Und am 30. Juli erwarten wir den Mars-Rover Perseverance der NASA Endlich Abflug von Florida.
Für viele Nationen und ihre Menschen wird der Weltraum zur ultimativen Grenze. Aber obwohl wir die Fähigkeit erlangen, intelligenter und schneller in den Weltraum zu reisen, bleibt noch viel Unbekanntes über seine Auswirkungen auf biologische Substanzen, uns eingeschlossen.
Während die Möglichkeiten der Weltraumforschung endlos scheinen, sind es auch die Gefahren, die sie mit sich bringt. Und eine besondere Gefahr geht von den kleinsten Lebensformen der Erde aus: Bakterien.
Bakterien leben in uns und überall um uns herum . Ob es uns gefällt oder nicht, diese mikroskopisch kleinen Organismen begleiten uns überall hin – auch in den Weltraum. So wie die einzigartige Umgebung des Weltraums einen Einfluss auf uns hat, wirkt sie sich auch auf Bakterien aus.
Wir kennen die Schwere des Problems noch nicht
Alles Leben auf der Erde entwickelte sich mit der Schwerkraft als allgegenwärtiger Kraft. Daher hat sich das Leben auf der Erde nicht an den Aufenthalt im Weltraum angepasst. Wenn die Schwerkraft aufgehoben oder stark reduziert wird, verhalten sich auch die von der Schwerkraft beeinflussten Prozesse anders.
Im Weltraum, wo die Schwerkraft, Sedimentation (wenn sich Feststoffe in einer Flüssigkeit am Boden absetzen), Konvektion (die Übertragung von Wärmeenergie) und Auftrieb (die Kraft, die bestimmte Objekte zum Schweben bringt) minimal sind. werden minimiert .
Ebenso Kräfte wie Flüssigkeit Oberflächenspannung und Kapillarkräfte (wenn eine Flüssigkeit fließt, um einen engen Raum zu füllen) intensiver werden .
Es ist noch nicht vollständig geklärt, wie sich solche Veränderungen auf Lebensformen auswirken.
Wie Bakterien im Weltraum tödlicher werden
Besorgniserregend ist, dass Untersuchungen von Raumfahrtmissionen gezeigt haben, dass Bakterien tödlicher und widerstandsfähiger werden, wenn sie der Mikrogravitation ausgesetzt werden (wenn nur winzige Gravitationskräfte vorhanden sind).
Im Weltraum scheinen Bakterien zu werden resistenter gegen Antibiotika Und tödlicher . Auch danach bleiben sie noch kurze Zeit so Rückkehr zur Erde , verglichen mit Bakterien, die die Erde nie verlassen haben.
Hinzu kommt, dass es offenbar auch Bakterien gibt mutieren schneller im Weltraum. Diese Mutationen sind jedoch überwiegend auf die Bakterien zurückzuführen sich an die neue Umgebung anpassen – nicht supertödlich zu werden.
Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zu untersuchen, ob solche Anpassungen tatsächlich dazu führen, dass die Bakterien mehr Krankheiten verursachen.
Bakterien-Teamarbeit ist eine schlechte Nachricht für Raumstationen
Untersuchungen haben gezeigt, dass die Mikrogravitation im Weltraum die Entwicklung fördert Biofilmbildung von Bakterien .
Biofilme sind dicht gepackte Zellkolonien, die eine Matrix aus Polymersubstanzen bilden, die es Bakterien ermöglichen, aneinander und an stationären Oberflächen zu haften.
Biofilme erhöhen die Antibiotikaresistenz von Bakterien, fördern ihr Überleben und verbessern ihre Fähigkeit, Infektionen auszulösen. Wir haben Biofilme gesehen wachsen und an der Ausrüstung befestigen auf Raumstationen, wodurch es biologisch abgebaut wird.
Beispielsweise haben Biofilme die Auswirkungen Mir Navigationsfenster der Raumstation, Klimaanlage, Sauerstoffelektrolyseblock, Wasserrecyclingeinheit und thermisches Kontrollsystem. Wenn solche Geräte über einen längeren Zeitraum Biofilmen ausgesetzt sind, kann es zu Fehlfunktionen kommen, die verheerende Auswirkungen haben können.
Ein weiterer Einfluss der Mikrogravitation auf Bakterien betrifft ihre strukturelle Verzerrung . Bestimmte Bakterien zeigten eine Verringerung der Zellgröße und einen Anstieg der Zellzahl, wenn sie in der Schwerelosigkeit gezüchtet wurden.
Im ersteren Fall haben Bakterienzellen mit kleinerer Oberfläche weniger Molekül-Zell-Wechselwirkungen, was die Wirksamkeit von Antibiotika gegen sie verringert.
Darüber hinaus könnte das Fehlen von Schwerkrafteffekten wie Sedimentation und Auftrieb die Art und Weise verändern, wie Bakterien Nährstoffe oder Medikamente aufnehmen, die sie angreifen sollen. Dies könnte zu einer erhöhten Arzneimittelresistenz und Infektiosität von Bakterien im Weltraum führen.
All dies hat schwerwiegende Auswirkungen, insbesondere wenn es um Langstreckenflüge im Weltraum geht, bei denen die Schwerkraft nicht vorhanden wäre. Eine bakterielle Infektion, die unter diesen Umständen nicht behandelt werden kann, wäre katastrophal.
Die Vorteile der Forschung im Weltraum
Andererseits führen die Auswirkungen des Weltraums auch zu einer einzigartigen Umgebung, die sich positiv auf das Leben auf der Erde auswirken kann.
Zum Beispiel, molekulare Kristalle in der Mikrogravitation des Weltraums stark wachsen größer und symmetrischer als auf der Erde. Einheitlichere Kristalle ermöglichen die Formulierung von wirksamere Medikamente und Behandlungen zur Bekämpfung verschiedener Krankheiten, einschließlich Krebs und Parkinson Krankheit.
Auch die Kristallisation von Molekülen hilft bei der Bestimmung ihre genauen Strukturen . Viele Moleküle, die auf der Erde nicht kristallisiert werden können, können im Weltraum sein.
Also die Struktur solcher Moleküle konnte bestimmt werden mit Hilfe der Weltraumforschung. Auch dies würde die Entwicklung hochwertigerer Medikamente unterstützen.
Es können auch Glasfaserkabel hergestellt werden viel besserer Standard im Weltraum, aufgrund der optimalen Kristallbildung. Dadurch wird die Datenübertragungskapazität erheblich erhöht, wodurch die Vernetzung und Telekommunikation schneller wird.
Da Menschen immer mehr Zeit im Weltraum verbringen, einer Umgebung voller bekannter und unbekannter Gefahren, werden weitere Forschungen uns dabei helfen, die Risiken – und die potenziellen Vorteile – der einzigartigen Umgebung des Weltraums gründlich zu untersuchen.
Vikrant Minhas , Doktorand, Universität Adelaide .
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