Rumbiolog: Bakterier skal hjælpe astronauter med at leve på Mars
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser og accepterer, at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Rumbiolog: Bakterier skal hjælpe astronauter med at leve på Mars

Principtegning af et cyanobakterie-baseret biologisk system på Mars. (Design: Cyprien Verseux og Sean McMahon, Yale University, layout: Sean McMahon)

I den hvide kuppel på 11 meter i diameter sidder han hver dag i sit laboratorium, hvor hylderne til venstre bugner af planter, der vokser under blåt, rødt og hvidt lys i næringsrigt vand eller i efterligninger af Mars-jord. Hylderne midtfor og til højre rummer laboratorieudstyr, mens alle andre brugbare hjørner er blevet udstyret med alskens planter og bakterier i beholdere under lamper.

Cyprien Verseux er rumbiolog og bruger sit et år lange ophold sammen med fem andre 'astronauter' i HI-SEAS IV-kuplen på Hawaii til at forske i, hvordan man kan dyrke føde til astronauter på langvarige missioner. Foto: Cyprien Verseux, NASA
Cyprien Verseux' laboratorium. Foto: Cyprien Verseux, NASA

Området ved vulkanen Mauna Loa på Hawaii har været Cyprien Verseux’ hjem de seneste syv måneder.

Om aftenen spiller han ukulele eller danser salsa med de andre fem forskere, der har kuplen som hjem i et år, og skal de udenfor på den golde skråning, ifører de sig rumdragter.

De udgør besætningen på Nasas HI-SEAS IV-mission, som har til hovedformål at optimere sammenholdet mellem astronauter, der skal på langvarige missioner. Men hver især har de egne forskningsprojekter med.

Cyprien Verseux er med som rumbiolog og undersøger muligheder for at dyrke føde til astronauter.

Frysetørret mad og lidt trylleri

I kuplen lever han primært af fryse­tørret mad, som fra tid til anden bliver tryllet om til yoghurt eller ost ved hjælp af bakteriekolonier i laboratoriet, og den løsning kunne også gå på Mars i et års tid – men ved egentlige kolonier er takeaway fra Jorden ikke en mulighed. Seks astronauter ville få brug for mere end 10 ton mad til en treårig mission – som inklusive brændstof og fartøj vil veje op mod 100 ton at sende afsted.

»Skal vi til Mars, skal det ikke bare være for at sætte et fodaftryk og plante et flag. Det er kun turen værd, hvis besætningen kan få meningsfulde videnskabelige data ud af det, og så kræver det, at man bliver der et betragteligt stykke tid,« siger han og understreger, at han gerne selv tager på en kommende bemandet mission til den røde planet.

Her ser vi et kar med cyanobakterier, også kaldet blågrønalger. Foto: Cyprien Verseux, NASA

Foreløbig må han dog blive på Hawaii, hvor omgivelserne er forsøgt gjort så realistiske som muligt, så dette interview er også foregået pr. e-mail. Fra Mars er der ikke noget med lige at ringe hjem. Men e-mails formoder man at kunne sende til og modtage fra Jorden.

Den fysiologiske samhørighed med Jorden er ligeledes nødt til at begrænses, for hvert gram koster at sende til Mars.

Hvordan man lever af støv

Men hvordan brødføder man sig på en planet, der er dækket af støvede klipper, så langt øjet rækker?

Svaret ligger i syntesebiologi – selv at designe de biologiske systemer, man har brug for, forklarer Cyprien Verseux, der skriver sin ph.d. ved Roms universitet med tilknytning til Nasa. Det vil sige, at Cyprien Verseux udnytter sin viden om organismers dna og signalveje til at modificere dem til at blive mere effektive eller til at udføre helt andre opgaver, end naturen havde tiltænkt dem.

Foruden bakterier har Cyprien Verseux et sideprojekt med svampe kørende. Foto: Cyprien Verseux, NASA

Hvad Cyprien Verseux’ bakterier angår, har han kig på cyanobakterier, også kendt som blågrønalger, der lige som planter bruger fotosyntese til at danne stoffer, herunder ilt.

I fritiden spiller Cyprien Verseux ukulele, og to gange om ugen danser de alle salsa. Der er også ugentlige brætspilaftener. Foto: Cyprien Verseux, NASA

Planen er, at astronauterne, når tid er, kun skal tage de mest basale fornødenheder med sig samt små rør indeholdende en ’surdej’ af modificerede cyanobakterier, som kan sættes til lidt af hvert.

Fordelen er, at mens astronauter nok vil vurdere Mars’ naturlige køkkenhave som værende lidt til den tørre side, så er cyanobakterier ikke kræsne og gnasker gerne sten og Mars-støv i sig og kvitterer med mad, ilt og brændstof. I hvert fald hvis projekterne går, som det forventes – og Cyprien Verseux understreger, at det ser lovende ud.

Mars-jorden indeholder kritiske stoffer som kulstof, brint, ilt, nitrogen, fosfor og svovl samt mindre mængder af bl.a. magnesium, jern, calcium og zink. Så alle de rette ingredienser til, at bakterierne kan ånde og spise, er til stede.

Planen er, at astronauterne medbringer rør med bakterier, som kan videreformeres til kolonier. Foto: Cyprien Verseux, NASA

Vigtige stoffer fanget i sten og gas

»I teorien er alle elementerne der til at understøtte liv på Mars, men i praksis findes mange af dem i former, som organismer normalt ikke kan bruge direkte, fordi de er fanget i sten eller gasser,« siger han og fortsætter:

»Men cyanobakterier har en særlig metabolisme, så de kan spise gas fra atmosfæren, vand, sollys samt mineraler fra jorden. På den måde kan de producere mad, brændstof og ilt – men også stoffer, som planter og andre mikroorganismer igen kan omsætte til mad og kemikalier,« fortæller Cyprien Verseux.

Planter er ikke nødvendige på Mars for at overleve, men de kan give lidt mere velsmagende måltider til astronauterne. Foto: Cyprien Verseux, NASA

Mellemled kan især blive nødvendige i forbindelse med fødevare­produktionen. For godt nok er de grønne bakterier fulde af næring – eller kan modificeres til at blive det – men bakterierne vil formentlig være temmelig bitre for astronauternes smagsløg, understreger Cyprien Verseux.

Til gengæld kan de hjælpe planter med at ‘tygge’ kvælstoffet fra atmosfæren og mineralerne i jorden og producere stoffer, som bedre kan optages af mere madlignende planter. Vandet kan komme fra kilder på Mars, som forskerne enten allerede har fundet eller forventer at finde.

Hyggemad og brændstof

»Astronauter er klar til at gå på kompromis, men bakterier er ikke ligefrem mormor-mad, så lidt rigtig hyggemad ville påvirke humøret i positiv retning,« siger han og understreger, at bakterierne også kan sættes til at producere sukkerstoffer, der kan hjælpe smagen lidt på vej.

Og når tiden kommer til at vende næsen hjem mod Jorden, kan bakterierne hjælpe med brændstoffet. Gær er udmærket til at producere ethanol, og forskerne mener, at gærceller på Mars vil kunne få næring ved at spise cyanobakterier eller stoffer produceret af disse. Alternativt vil cyanobakterier kunne bruge Solens energi til at producere stoffer, der omdanner CO2 til kulbrinte.

Og al denne viden kan også komme os på Jorden til gode.

»Teknologierne, som vi udvikler til Mars-missioner, kunne bl.a. få stor betydning i udviklingslande, hvor man kan gøre bedre brug af mineraler, solenergi og store åbne arealer som ørkener. Samtidig vil det afhjælpe mangel på fossile brændstoffer og for stor udledning af drivhusgasser,« siger Cyprien Verseux, som kan følges på bloggen ’Walking on Red Dust’ samt på Face­book og Twitter.

Fantastisk spændende artikel.

Jeg synes godt den kunne have påpeget, at tilstedeværelsen af astronauter på Mars vil sikre en vedvarende og helt naturlig produktion af den åbenbart nyttige E. Coli. :-)

  • 4
  • 0

Jeg giver ikke meget for al det snak om at overleve på Mars sålænge vi ikke ved hvordan vi overlever på Jorden. Men hvis vi kan lære at overleve på Jorden ved at overleve på Mars - så fint med det.

  • 4
  • 2

NASA har jo gjort et stort nummer ud af de mange opfindelser som har udgangspunkt i rumforskningens behov for løsninger.
Det virker som om, at behovene har drevet en udvikling hurtigere og anderledes end den almindelige hverdag.

Kunne det ske på anden måde ? Måske. Men nu er historien sådan.

Så mon ikke det beskrevne også vil få spin-offs af mange slags ?
Nogle blev nævnt, men overskrifter som energi, mad og vand - alle relevante på Mars - kan vel også bruges på Jorden ?

  • 0
  • 0