Robert Klatt
Einige Bakterien spielen eine entscheidende Rolle für die menschliche Gesundheit. Forscher haben deshalb untersucht, ob die Mikroben Weltraummissionen überleben, etwa bei einer geplanten Besiedlung des Mars.
Melbourne (Australien). In den kommenden Jahrzehnten möchten mehrere Staaten bemannte Missionen zum Mars durchführen und dort permanente Stationen errichten. Die dauerhafte Besiedlung des Roten Planeten ist ohne bestimmte Bakterienarten, die essenziell für die menschliche Gesundheit sind, aber nicht möglich. Forscher des Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT University) haben deshalb erstmals untersucht, ob Mikroorganismen die extremen Bedingungen eines Raketenstarts, einen Aufenthalt im Weltraum und eine Rückkehr zur Erde überstehen können.
„Mikroben spielen eine entscheidende Rolle für unsere Gesundheit und die ökologische Stabilität. Sie sind daher ein unverzichtbarer Bestandteil jeder langfristigen Weltraummission. Ein besseres Verständnis ihrer Widerstandsfähigkeit kann zudem helfen, Leben auf anderen Planeten aufzuspüren.“
In dem Experiment haben die Wissenschaftler das Bakterium Bacillus subtilis, das das Immunsystem des Menschen unterstützt und die Darmgesundheit sowie die Blutregulation fördert, mit einer Höhenforschungsrakete bis an den Rand des Weltraums geschossen und dieses nach ihrem Wiedereintritt analysiert. Die Bakterien befanden sich dabei in einem 3D-gedruckten Behälter. Es handelt sich dabei um den global einzigen Test unter realen Flugbedingungen.
Das Bakterium Bacillus subtilis war während der zweiten Brennphase der Rakete 13 g, also der 13-fachen Gravitation der Erde, ausgesetzt. In etwa 260 Kilometern Höhe hat es eine etwa sechsminütige Mikrogravitationsphase mit nahezu vollständiger Schwerelosigkeit erlebt. Die Kräfte beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre lagen bei 30 g, während sich die Bakterien mit einer Geschwindigkeit von etwa 220 Umdrehungen pro Sekunde gedreht haben.
Die Analyse der Mikroben mit hochmodernen Elektronenmikroskopen und Oberflächenanalysegeräten zeigt, dass die Bakteriensporen trotz der hohen Belastungen keine strukturellen Veränderungen aufwiesen und sich weiterhin vermehren konnten.
„Unsere Forschung hat gezeigt, dass eine wichtige Bakterienart für unsere Gesundheit rasche Änderungen der Gravitation, Beschleunigung und Abbremsung aushalten kann.“
„Das erweitert unser Verständnis darüber, wie sich langfristige Weltraumflüge auf Mikroorganismen auswirken, die in und auf unseren Körpern leben und für unsere Gesundheit entscheidend sind. Damit können wir künftig bessere Lebenserhaltungssysteme für Astronauten entwickeln, um sie auf langen Missionen gesund zu halten.“
Laut den Forschern sind die Ergebnisse von hoher Bedeutung für die bemannte Raumfahrt.
„Diese Forschung vertieft unser Verständnis, wie Leben extremen Bedingungen standhalten kann, und liefert wertvolle Einblicke für zukünftige Missionen zum Mars und darüber hinaus. Wenn wir sicherstellen, dass solche Mikroben hohe Beschleunigung, Schwerelosigkeit und schnelle Verzögerungen überstehen, können wir das Wohlbefinden von Astronauten besser schützen und nachhaltige Lebenserhaltungssysteme entwickeln.“
Zudem kann das neue Wissen dabei helfen, die Forschung auf der Erde voranzutreiben, etwa bei Experimenten in der Biotechnik, in denen Bakterien extremen Lebensbedingungen ausgesetzt werden. Das Experiment bildet somit die Basis für neue Studien, die schlussendlich dabei helfen könnten, Menschenleben zu retten.
„Die möglichen Anwendungen reichen weit über die Raumfahrt hinaus. Dazu zählen neue antibakterielle Therapien und verbesserte Strategien im Kampf gegen antibiotikaresistente Keime. Noch sind wir von der praktischen Umsetzung entfernt, doch diese Studie liefert erstmals eine wissenschaftliche Grundlage dafür.“
Die Forscher suchen aktuell nach finanzieller Unterstützung, um weitere Untersuchungen von Mikroorganismen unter Weltraumbedingungen durchführen zu können.
Quellen:
Pressemitteilung des Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT University)
Studie im Fachmagazin npj Microgravity, doi: 10.1038/s41526-025-00526-4
