Ett experiment från U.S. Naval Research Laboratory (NRL) förbereds för uppskjutning som en del av NASA:s planerade Artemis I-uppdrag att kretsa runt månen den 29 augusti. NRL-experimentet kommer att använda prover av svampar för att undersöka effekterna av strålningsmiljön i djup rymden utanför jordens skyddande magnetosfär . Kredit:U.S. Navy illustration av Sarah Peterson
Ett experiment utarbetat av U.S. Naval Research Laboratory (NRL) kommer att starta som en del av NASA:s planerade Artemis I-uppdrag att kretsa runt månen den 29 augusti.
NRL-experimentet kommer att använda prover av svampar för att undersöka effekterna av den djupa rymdstrålningsmiljön utanför jordens skyddande magnetosfär.
"Vi är intresserade av faktorer som påverkar eukaryot överlevnad i rymden", säger Jennifer Yuzon, postdoktor för NRL:s Laboratory for Biomaterials and Systems. "För vårt experiment är svampen vår modellorganism, särskilt Aspergillus niger, som finns i alla mänskliga miljöer inklusive rymdfarkoster."
Förutom att hittas i mänskliga miljöer är svampar kända för sina naturliga mekanismer för att skydda och reparera DNA-skador orsakade av strålning. Experimentet syftar till att förstå svampars strålskyddande egenskaper, samt att generellt studera hur biologiska system anpassar sig till rymden.
Projektets experimentupplägg har fyra olika stammar av svampen. Proverna inkluderar en vildtypsstam och tre muterade stammar som är genetiskt modifierade i laboratoriet. Två av de muterade stammarna har brist på DNA-reparationsvägar, medan den andra muterade stammen är defekt vid melaninproduktion.
"Att titta på effekterna av melanin och DNA-reparationsvägar i proverna med effekterna av både kosmisk strålning och mikrogravitation kommer att öka vår kunskap om hur människor kan påverkas på månen och bortom när vi fortsätter att utforska vidare", säger Zheng Wang. NRL mikrobiolog och huvudutredare i detta projekt. "Vi hoppas också få kunskap för utvecklingen av nya sätt att skydda astronauter och utrustning under rymdresor. När svamparna anpassar sig till rymdmiljön kan de också producera nya biomolekyler som kan ha terapeutisk potential."
Medan NRL har en lång historia inom rymdutforskning, som sträcker sig tillbaka till V-2-rakettestet i slutet av 1940-talet, markerar detta experiment ett första i rymden för Lab. Svampexperimentet kommer att bli det första biologiska projektet som utförs vid NRL som skjuts upp i rymden.
När rymdfarkosten Orion har slutfört sitt uppdrag kommer svampproverna att returneras till NRL för en grundlig analys.
"Uppdraget är ungefär 42 dagar i månbanan," sa Yuzon. "Då kommer vi att bearbeta våra prover för överlevnad, genomiska och metabola förändringar."
NRL-experimentet är en av fyra rymdbiologiska undersökningar som valts ut för uppdraget Biological Experiment 01 (BioExpt-01) ombord på rymdfarkosten Orion av NASA:s Space Biology Program. Under Artemis I-uppdraget kommer svampproverna att lagras i ett specialiserat system för biologisk forskning i kapslar i besättningsutrymmet på NASA:s Orion-kapsel. Enligt NASA syftar alla undersökningar till att studera DNA-skador och skydd mot strålning, som för Moon-uppdrag upplever ungefär dubbelt så mycket strålningsexponering som nivåerna på ISS.
NASA stödde NRL:s projekt som en forskningsmöjlighet för rymdbiologi. Space Biology Program hanteras av Space Life and Physical Sciences Research and Applications Division i NASA:s Human Exploration and Operations Mission Directorate vid byråns huvudkontor i Washington, D.C.
Artemis I kommer att vara ett obemannat flygtest i NASA:s uppdrag att utöka mänsklig närvaro till månen och bortom. The mission will demonstrate the performance of the Space Launch System rocket and test the Orion spacecraft's capabilities over the course of about six weeks as it travels about 40,000 miles beyond the Moon and back to Earth.
While the NRL research team anticipates Artemis I launch day, they are already preparing for other experiments that will investigate their research questions. One planned future mission is a collaboration with DoD's Space Testing Program, International Space Station (ISS) National Laboratory and NASA Kennedy Space Center to send fungal samples to the ISS. Wang's research group has also been selected by NASA to study how melanized fungal cells adapt to Mars-like conditions using NASA's Antarctic balloon platform.
"These three programs will give us a full picture of how eukaryotes like fungi perform in diverse space conditions," Wang said. "Then in the future we can develop better strategies to help astronauts explore deep space."
The Artemis I mission is scheduled to launch Aug. 29 from Kennedy Space Center located in Florida after 8:30 a.m. within a two-hour window, according to a NASA briefing. + Utforska vidare
