Исследователи отправили споры бактерии Bacillus subtilis на суборбитальной ракете, чтобы проверить их устойчивость к реальным условиям космического путешествия. Эта бактерия играет важную роль в работе иммунной системы человека, поддерживает здоровье кишечника и улучшает кровообращение.
Микробы, необходимые для здоровья человека, прекрасно пережили суборбитальный полет
Ученые из Королевского технологического института Мельбурна доказали, что микроорганизмы, необходимые для поддержания здоровья человека, способны выдержать экстремальные нагрузки космического полета. Это открытие может стать ключом к успеху длительных миссий к Марсу и другим планетам.
Бактерии Bacillus subtilis под микроскопом. Dr Graham Beards/Wikimedia Commons
Бактерия Bacillus subtilis известна своей исключительной выносливостью благодаря способности образовывать споры — особую форму существования с защитной оболочкой. Ранее микроорганизмы изучались на Международной космической станции, где споры месяцами находились в открытом космосе, подвергаясь воздействию вакуума и радиации. Новый эксперимент сосредоточился на стрессах реального ракетного полета — от старта до посадки. Понимание микробной устойчивости имеет значение и для Земли: оно помогает разрабатывать новые антибактериальные препараты для борьбы с устойчивыми к антибиотикам штаммами, а также может направить поиск жизни на других планетах, помогая обнаружить микроорганизмы в условиях, ранее считавшихся непригодными для жизни.
Микроорганизмы поместили в специальный держатель, напечатанный на 3D-принтере, и подвергли воздействию перегрузок до 13g при взлете, шести минутам невесомости на высоте около 260 километров и экстремальным нагрузкам до 30g при спуске, когда капсула вращалась со скоростью 220 оборотов в секунду. Результаты исследования опубликованы 6 октября в журнале npj Microgravity.
Bacillus subtilis: туда и обратно
a Отсек полезной нагрузки зондирующей ракеты Suborbital Express 3 — M15 на монтажной площадке. b Траектория полета Suborbital Express 3 — M15 с указанием основных событий полета на соответствующих высотах и временных интервалах. c Отсек ракеты для полезной нагрузки. d Чертеж CAD с указанием расположения полезной нагрузки ADI-α внутри модуля для поездок.
После возвращения на Землю ученые обнаружили, что структура спор осталась неповрежденной, а их рост не отличался от земных условий. «Наше исследование показало, что важный для нашего здоровья тип бактерий может выдерживать быстрые изменения гравитации, ускорение и замедление», — отметила соавтор работы, профессор Елена Иванова из Королевского технологического института Мельбурна.
По ее словам, это расширяет понимание влияния космических полетов на микроорганизмы, живущие в наших телах и поддерживающие здоровье, что позволит создавать более эффективные системы жизнеобеспечения для астронавтов.
Снимки сублимированных спор: a, b Наземные споры. c, d Астроспоры после космического полета. Морфология астроспор похожа на морфологию наземного образца.
Здоровый микробиом критически важен для космонавтов, особенно в длительных миссиях, поскольку помогает регулировать пищеварение, иммунитет и общее самочувствие.
Способность полезных бактерий переносить жесткие условия космического путешествия означает, что их можно безопасно доставлять на Луну, Марс и дальше. Это первое исследование, проверяющее реакцию бактерий на реальные условия полета. Полученные данные помогут разработать надежные системы переработки отходов, производства пищи и выращивания растений для будущих долгосрочных космических миссий.