Bakterien überleben in einem "Reinraum" während der Montage von Raumfahrzeugen und fressen Reinigungsprodukte

Ingenieure arbeiten mit Opportunity in einem Reinraum im Kennedy Space Center

In den kommenden Jahren wird die Menschheit mehrere reguläre Weltraummissionen starten, um nach außerirdischem Leben zu suchen. Aber wenn Leben in Proben vom Mars, vom Mond oder von Europa gefunden wird, sollte man sich nicht zu heftig freuen. Besonders wenn die gefundenen biologischen Formen den terrestrischen zu ähnlich sind. Die erste und wahrscheinlichste Erklärung für diesen Befund ist die mikrobielle Kontamination wissenschaftlicher Instrumente und des Raumfahrzeugs durch Mikroben von der Erde. Wie sich kürzlich herausstellte, überleben viele von ihnen auch im Weltraum erfolgreich.

In dieser Hinsicht stehen die gründliche Montage, Prüfung, der Start und der Betrieb von Raumfahrzeugen im Vordergrund, wodurch die biologische Verschmutzung der untersuchten Umgebungen minimiert wird. Um die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination zu verringern, umfassen die Anforderungen der NASA an den Planetenschutz für den Mars die Montage von Raumfahrzeugen in Reinräumen, die Änderung der Flugbahn fliegender Raumfahrzeuge, die teilweise Sterilisation von Landemodulen und Rovers (auf der Ebene einzelner Systeme oder vollständig).

Die Montage aller Mars-Raumfahrzeuge unterliegt zusätzlich Anforderungen, einschließlich der Schaffung von Reinräumen (ISO-Klasse 8 oder besser), der korrekten Verfahren für die Zulassung von Personal zu Reinräumen (spezielle Overalls wie auf dem Foto oben) und den üblichen Reinigungsverfahren für Raumfahrzeuge, Oberflächen und Böden bei der Montage Produktionen. Typischerweise werden Ethanol (Ethanol) und Propanol-2 (Isopropylalkohol, Isopropanol) für Arbeitsplatten und Raumfahrzeugmaterialien sowie Kleenol 30 für Reinraumböden verwendet.

Trotz dieser Praxis gibt es in den Laboratorien für die Montage von Raumfahrzeugen immer noch ein beständiges Mikrobiom (101-102 koloniebildende Einheiten (KBE) pro cm², 0,2-300 Sporen pro m²), wobei „die Molekulargenetik eine taxonomisch vielfältige und dynamische mikrobielle Gemeinschaft aufzeigt“. , einschließlich Bakterien, Archaeen und Pilze. Die Autoren einer neuen wissenschaftlichen Arbeit liefern die ersten biochemischen Beweise, die erklären, warum die biologische Verschmutzung in Reinräumen aufbewahrt wird.

Um herauszufinden, wie das Mikrobiom des Raumfahrzeugs in Reinräumen überlebt, analysierte das Forscherteam mehrere Acinetobacter- Stämme, die ursprünglich auf den Raumfahrzeugen Mars Odyssey und Phoenix gefunden wurden.

Die Autoren der Studie stellten fest, dass unter sehr begrenzten Nährstoffbedingungen die meisten getesteten Stämme wuchsen und sich von Reinigungsprodukten ernährten, die bei der Montage von Raumfahrzeugen speziell zur Reinigung des Raums verwendet wurden . Die Arbeit zeigte, dass Kulturen auf Ethanol als einziger Kohlenstoffquelle wachsen können und gleichzeitig eine angemessene Toleranz gegenüber oxidativem Stress aufweisen. Dies ist wichtig, da oxidativer Stress mit einer trockenen Umgebung ähnlich dem Mars verbunden ist.

Die Studie zeigte, dass diese Stämme von Acinobakterien auch Isopropylalkohol und Kleenol 30 biologisch abbauen können. Diese beiden Reinigungsmittel, die üblicherweise in "Reinräumen" verwendet werden, können auch als Energiequellen für das Mikrobiom dienen.

"Wir geben der Planetenschutzgemeinschaft ein grundlegendes Verständnis dafür, warum diese Mikroorganismen in Reinräumen überleben", sagte Rakesh Mogul, Professor für Biochemie an der California State Polytechnic University. „In Reinräumen ist immer etwas los, aber eine der Fragen war, warum die Keime dort bleiben und warum in Reinräumen ständig bestimmte Mikroorganismen gefunden werden.“

Jetzt kennen wir die Antwort auf diese Frage. Unter dem Gesichtspunkt des Planetenschutzes bedeutet dies, dass strengere Maßnahmen ergriffen werden müssen, um Raumfahrzeuge zu säubern, die auf die Suche nach außerirdischem Leben ausgerichtet sind.

Eine gründliche Reinigung der Raumfahrzeuge ist angesichts der bevorstehenden Mission zum Mars sehr wichtig, um eine interplanetare Kontamination des Roten Planeten mit terrestrischen biologischen Formen zu verhindern. Die Folgen einer solchen Verschmutzung können sich als unkontrolliert herausstellen und nicht mit den Plänen von Wissenschaftlern zur Terraformierung und Landschaftsgestaltung des Mars übereinstimmen.

Der wissenschaftliche Artikel wurde am 19. April 2018 in der Zeitschrift Astrobiology (doi: 10.1089 / ast.2017.1814) veröffentlicht.