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23.07.2014, 11:56 Uhr | 0 |

Mars als Lebensraum Internationale Raumstation experimentiert mit Bakterien im All

Können irdische Bakterien auch unter härtesten Umweltbedingungen wie auf dem Mars überleben? Das wollen DLR-Wissenschaftler testen und schicken Blaualgen und Biofilme zur Internationalen Raumstation. An deren Außenseite sollen die winzigen Überlebenskünstler ein Jahr lang ihre Anpassungsfähigkeit unter Beweis stellen. 

Die Anlage Expose-R2 auf der Außenseite der ISS
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Die Proben werden im Juli 2014 zur ISS transportiert und bei einem für August geplanten Außenbordeinsatz in der Anlage Expose-R2 auf der Außenseite der ISS eingesetzt. Dort müssen sie ultraviolette Strahlung, kosmische Strahlung und Temperaturschwankungen überstehen. 

Foto: DLR

Bakterien sind wahre Überlebenskünstler: Sie sind zäh, widerstandsfähig und können an den unwirtlichsten Orten auf der Erde überleben. Nun sollen sie dies auch unter Weltraumbedingungen unter Beweis stellen. Heute Nacht wird ein Experiment auf die Reise zur Internationalen Raumstation (ISS) geschickt, das testen soll, ob die Organismen auch auf dem Mars überleben könnten. Dazu werden die Proben an der Außenseite der ISS angebracht und müssen ein Jahr lang mit Temperaturschwankungen und Weltraumstrahlung zurechtkommen.

Mikrobiologe mischte für Bakterien marsähnliche Böden zusammen

Jean-Pierre de Vera vom Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat die Blaualgen – Cyanobakterien der Gattung Nostoc – für die Weltraumreise selbst in der Antarktis gesammelt. Die extrem überlebensfähigen Bakterien wurden anschließend in einer Marssimulationskammer getestet und unter Strahlung und Vakuum auf die Probe gestellt.

Jetzt folgt mit dem Experiment Biomex der nächste Schritt, der die Probanden ins All bringt. Voraussichtlich am 18. August 2014 wird das Experiment bei einem Weltraumausstieg von einem Astronauten an der Außenseite der ISS angebracht. Dort sollen die Organismen dann über ein Jahr lang leben – gemeinsam mit mehreren Hundert Proben, darunter auch Urbakterien, Algen, Flechten, Pilze und Moose anderer wissenschaftlichen Einrichtungen.

Die Simulation der Marsbedingungen ist genauestens vorbereitet. Zwei marsähnliche Böden hat Mikrobiologe und Planetenforscher de Vera dafür gemeinsam mit dem Naturkundemuseum Berlin zusammengemischt. Der eine Boden besteht aus Ton und Sedimenten und simuliert die Epoche, als es auf dem Mars noch Flüsse und Seen gab. Für den anderen Boden verwendete das Team Vulkanasche, um die Epoche des Vulkanismus auf dem Mars zu simulieren.

Biofilme hätten auch auf anderen Planeten gute Überlebenschancen

Kollegin Petra Rettberg vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin setzt im Experiment Boss auf andere Überlebenskünstler, die auf der Erde auch schon einmal dort vorkommen, wo man sie nicht finden möchte – etwa in Wasserleitungen oder im Duschkopf. „Biofilme gehören zu den ältesten Organismengemeinschaften auf der Erde, die wir heute nachweisen können, und haben vermutlich auch auf anderen Planeten gute Überlebenschancen“, sagt Rettberg.

Das ausgewählte Bakterium Deinococcus geothermalis hat eine besondere Erfolgsstrategie entwickelt: Das Bakterium lebt in einer Form von vielen Zellschichten, die von einer selbstproduzierten extrazellulären Schicht umgeben sind und schützt sich auf diese Weise vor schädlichen äußeren Einflüssen. Immer wieder setzte die Strahlenbiologin ihr Versuchsobjekt gezielt extremen Temperaturen aus, lagerte es wochenlang im Vakuum oder bestrahlte die Organismen mit einer starken UV-Lampe. Die Probanden überlebten. Im All sollen sie nun erstmals die Bedingungen des freien Weltraums und simulierte Marsbedingungen erleben. Europäische und amerikanische Kooperationspartner beteiligen sich mit anderen Arten biofilmbildender Organismen, um die zu erwartenden Erkenntnisse verallgemeinern zu können.

Welche Strategie bietet den meisten Schutz im Weltall?

Die Resultate der Weltraumexperimente sind wichtig, um die Entstehung des Lebens im Sonnensystem zu erklären. „Die Überlebenskünstler im All könnten das Leben von einem Himmelskörper zum nächsten transportiert haben“, sagt Planetenforscher de Vera. Spätestens im August 2016 werden die Experimente wieder zur Erde zurücktransportiert. Dann beginnt die detaillierte Auswertung, welcher Organismus sich als besonders überlebensfähig erweist, welche Strategie den meisten Schutz im Weltall bietet und welche Biosubstanzen als Bezugsstoffe für die Suche nach Leben auf dem Mars dienen könnten.

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Von Gudrun von Schoenebeck
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