دروع الفطريات لرواد الفضاء.. نجاح مختبري يصطدم بصعوبة التطبيق

يعد الافتقار إلى الحماية الفعالة من الإشعاع أحد أكبر التحديات التي لا يزال يتعين التغلب عليها إذا أراد البشر الشروع في رحلات طويلة المدى إلى الفضاء السحيق.

وعلى الأرض، يحمينا الغلاف المغناطيسي القوي للكوكب من أكثر أشكال الإشعاع فتكًا، وهي تلك التي تنتجها التوهجات الشمسية، والأشعة الكونية المجرية القادمة من بعيد، التي تتدفق عبر النظام الشمسي.

ويتلقى رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية، على بعد 408 كيلومترات (254 ميلاً) فوق الأرض، مستويات مرتفعة من الإشعاع، لكنهم قريبون بدرجة كافية من الأرض لدرجة أنهم لا يزالون يتلقون بعض الحماية، ويمكنهم البقاء في المدار لمدة تصل إلى عام.

ولا يمكن قول الشيء نفسه بالنسبة لرواد الفضاء الذين يسافرون بعيدًا، إلى القمر على سبيل المثال، أو في يوم من الأيام إلى المريخ، وسيحتاج المسافرون في الفضاء السحيق في المستقبل إلى إحضار دروعهم الخاصة معهم.

ووفقًا للورقة البحثية، نشرها باحثون بجامعة نورث كارولينا في موقع ما قبل نشر الأبحاث (بيوركسيف) في وقت سابق من هذا الشهر، فإن نوعًا خاصًا من الفطريات التي تزدهر في بيئات عالية الإشعاع تسمى (كلادوسبوريوم سفيروسبيرميم)، يمكن أن تشكل درعًا حيًا حول رواد الفضاء.

ولا يمنع الفطر الإشعاع فحسب، بل يستخدمه في الواقع للنمو، من خلال عملية تسمى التركيب الإشعاعي، حيث يسحب الطاقة من الإشعاع، تمامًا كما تسحب معظم النباتات الطاقة من ضوء الشمس عبر عملية التمثيل الضوئي.

وتعيش هذه الفطريات المحبة للإشعاع على الأرض في الأماكن المتطرفة، مثل موقع محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في أوكرانيا.

في الفضاء، يفعلون ذلك أيضًا، ففي عام 2019، نقل الباحثون بعض الفطريات إلى محطة الفضاء الدولية، ومراقبة كيفية نموها على مدار 30 يومًا، وقياس كمية الإشعاع التي مرت خلالها، مقارنة بعينة تحكم خالية من الفطريات.

وأظهرت التجربة أن مستويات الإشعاع تحت طبقة من الفطريات بسمك 1.7 ملم (0.07 بوصة) كانت أقل بنحو 2.17% من المجموعة الضابطة.

وليس ذلك فحسب، بل نما الفطر بنسبة 21% أسرع مما هو عليه على الأرض، مما يعني أن قدرة الفطريات على العمل كدرع وقائي لرواد الفضاء يمكن أن تزداد قوة مع استمرار المهمة.

ورغم هذه التجارب المختبرية الناجحة في محطة الفضاء الدولية، فإنه من السابق لأوانه أن تكون متحمسًا للغاية بشأن التطبيقات العملية لهذه الفطريات في السفر إلى الفضاء.

ويقدر الفريق البحثي صاحب الدراسة أنه على كوكب المريخ، من أجل خفض مستويات الإشعاع إلى ظروف شبيهة بالأرض، يجب تغطية المسكن بطبقة سماكة 2.3 متر (7.5 قدم) من الفطريات الاصطناعية.

ويمكن تحقيق نفس التأثير من خلال دفن المسكن تحت 3 أمتار من تراب المريخ (الثرى)، ومع ذلك، فإن إمكانات الحلول البيولوجية لما يُعتبر غالبًا تحديات هندسية هي نهج فريد وقد يكون مثمرا.

وفي المستقبل القريب، سيعتمد رواد الفضاء على المزيد من الحلول العادية، وفي حالة أحداث التوهج الشمسي، تتضمن خطط الطوارئ الاحتماء وسط حمولة سفينة الفضاء، فكلما زادت الكتلة بين رواد الفضاء والإشعاع الوارد، سيكونون أكثر أمانًا.

وتختبر مهمة" أرتيمس 1" القادمة غير المأهولة، المقرر إطلاقها العام المقبل، سترة واقية مصممة لتقليل جرعات الإشعاع التي يتلقاها مرتديها.

وحتى الآن، لا يعتبر أي من هذه الحلول مثاليًا، فلا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به للحفاظ على سلامة رواد الفضاء في المستقبل، ومع ذلك، عندما يحين الوقت، لا تتفاجأ إذا كان جزءًا من الحل للإشعاع الفضائي يتضمن الاختباء تحت غطاء سميك من الفطريات الصديقة.