Pilze dringen in Raumstation ein – und Forscher sind begeistert
Pilze im Weltraum gibt es nicht nur in Star Trek: Discovery, die Organismen sind auch in der Realität ein Problem. Denn Raumfahrer:innen sind nie wirklich alleine auf ihren Reisen ins All. Immer mit ihm Gepäck: Verschiedene Pilzarten, die zwar während des Starts und der Reise ins All inaktiv bleiben, sich im Weltraum aber „aktivieren“ und vermehren, indem sie dicke, wuchernde Decken auf der Raumstation hinterlassen.
Diese Pilzdecken gefährden nicht nur die Gesundheit der Astronaut:innen, sondern befallen auch die Elektronik oder die Sanitäranlagen auf der Station. Aber anstatt vor der unheimlichen Pilzinvasion Angst zu haben, versuchen Wissenschaftler:innen, ihren Nutzen daraus zu ziehen und zu verstehen, warum Pilzarten in Schwerelosigkeit gedeihen.
Als Astronaut:innen im Jahr 1988 auf der russischen Raumstation Mir waren, die inzwischen außer Betrieb genommen wurde, stellten sie zu ihrem Entsetzen fest, dass eines ihrer Fenster von außen von etwas bedeckt wurde. Dieses Etwas hatte sogar begonnen, seinen Weg innerhalb der Station zu bahnen, indem es langsam aber sicher die Oberfläche des Fensters aus Titanquarz zerstörte.
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Später stellte sich heraus, dass es sich bei der Entdeckung tatsächlich um Pilze handelte, die mit den Astronaut:innen ins All mitgereist waren. Das Erstaunliche: Die Pilze hatten es nicht nur geschafft, zu überleben und sich der Weltraumumgebung anzupassen, sie waren sogar in der Lage, auf Fenstern, Bedienfeldern, Klimaanlagen und Kabelisolatoren zu gedeihen.
Die Raumstation Mir hatte im Jahr 1988 mit Pilzen zu kämpfen. (Foto: Nasa)
Auch die Wasserversorgung sowie die Lebensmittel waren von den Pilzen kontaminiert worden. Seitdem bemühen sich Forscher:innen, Reinigungsverfahren zur Beseitigung von Pilzen von den Wänden und der Ausrüstung zu schaffen, um zu verhindern, dass die Organismen ernsthaften Schaden anrichten können.
Die Wissenschaftler:innen erkannten aber auch, dass das Studieren des Pilzwachstums und ihres Verhaltens in der Schwerelosigkeit den Besatzungen während langfristiger bemannter Raumfahrtmissionen in Zukunft von Nutzen sein könnte.
Ein Astrobiologie-Team des State Key Laboratory of Lunar and Planetary Sciences an der Macau University of Science and Technology in China führte deshalb erst kürzlich ein Hypergravitationstest an Pilzen durch. Um das Wachstum von Pilzkolonien unter der doppelten normalen Erdanziehungskraft zu testen, nutzten die Forscher:innen die schnelldrehende Zentrifuge der Esa im Technikzentrum Estec in den Niederlanden.
Die Large Diameter Centrifuge (LDC) ist eine 8 Meter große Vierarm-Zentrifuge, die Forscher:innen Zugang zu einer Hypergravitationskraft von bis zu 20-facher Erdanziehungskraft ermöglicht.
Damit soll es den Wissenschaftler:innen gelingen, besser verstehen zu können, wie es Pilze schaffen, mühelos in der Umgebung des Weltraums zu überleben.
Die Pilzarten wurden vom Forscher:innenteam gezüchtet, bis sie vollständig ausgewachsen waren, und dann untersucht, um genetische oder „phänotypische“ Stressreaktionen zu überprüfen.
Als nächstes wurde eine der ausgewählten Pilzarten einer zweiten Generation von Hypergravitation ausgesetzt, um zu sehen, ob Stressreaktionen oder Veränderungen beibehalten wurden oder ob kumulative Effekte beobachtet werden konnten.
„Die Internationale Raumstation hatte ihre eigenen Probleme in Räumen, in denen die Crewmitglieder trainieren. Denn dort herrscht eine höhere Luftfeuchtigkeit, die zu Pilzkontaminationen an den Wänden führte. Um das zu verhindern, müssen regelmäßige Reinigungs- und Desinfektionsaktionen durchgeführt werden “, erklärt Marta Filipa Simões, die das Projekt von der Macau University of Science and Technology leitet.
Pilze wurden auf der ISS beobachtet und wuchsen auf einem Paneel des russischen Zarya-Moduls, an dem Sportkleidung zum Trocknen aufgehängt wurde. (Foto: Nasa/Esa)
In einem geschlossenen Raum wie der ISS könne es ein ernstes Problem sein, wenn sich Biofilme bilden, die Pilze verwenden, um an Ort und Stelle zu bleiben. „Das kann eine ernsthafte Angelegenheit sein, da Pilze auch Infektionen oder allergische Reaktionen bei Astronaut:innen auslösen könnten, deren Immunsysteme im Weltraum ohnehin geschwächt sind. Umgekehrt scheinen Schwerelosigkeitsbedingungen das Wachstum vieler Pilzarten zu fördern – es ist Teil unserer aktuellen Studie, zu versuchen, besser zu verstehen, warum das so ist“, so Simões.
„Wir werden Pilze niemals vollständig loswerden“
Einige Pilze werden immer ins All gelangen, da robuste Pilzsporen an alle möglichen Oberflächen, unter anderem auch am menschlichen Körper, haften können. Reinräume von Raumfahrzeugen sind in der Praxis nie komplett pilzfrei, wie biologische Untersuchungen gezeigt haben.
André Antunes, der Teil des Forschungsteams der Macau University of Science and Technology ist, sagte: „Wir werden Pilze niemals vollständig loswerden, wenn wir uns ins All wagen, daher müssen wir sie verstehen.“
„Sie könnten bei zukünftigen Raumansiedlungen genutzt werden, um verschiedene Arten von Bedürfnissen zu decken, einschließlich Recycling oder das Gewinnen essentieller Mineralien von planetaren Oberflächen. Diese werden als unerlässlich angesehen, um die Kosten zu senken und die Nachhaltigkeit der bemannten Raumfahrt zu gewährleisten.
