성층권 미생물 노출

Exposing Microorganisms in the Stratosphere

성층권 미생물 노출(E-MIST)은 특정 미생물이 화성에서와 같은 조건에서 살아남을 수 있는지를 결정하기 위한 NASA의 연구이다.이 연구는 헬륨으로 채워진 풍선을 통해 바실러스 푸밀루스 박테리아와 그 포자를 지구 성층권(해발 31km)으로 운반하고 저압, 건조, 냉기, 이온화 방사선 [1]등 극도의 화성 환경에서도 미생물이 생존할 수 있는 능력을 관찰했다.

풍선과 곤돌라의 시험 비행은 2014년 8월 24일 뉴멕시코에서 시작되었다.두 번째 [2]더 긴 비행은 2015년 10월 10일에 이루어졌다.

개요

지구 상층부 [3]대기권에서는 모든 주요 생물학적 계통의 미생물이 검출되었다.만약 미생물 대사, 성장 또는 복제를 지구 표면과 독립적으로 달성할 수 있다면, 다른 세계에서 거주할 수 있는 영역을 [3]대기로까지 넓혀야 한다.게다가 이전에 우주선 조립 시설에서 격리되었던 포자 형성 박테리아들의 내구성을 측정하면 화성 표면에서의 생존을 예측하고 행성 보호 [4]절차를 강화하는 데 도움이 될 수 있다.

상층 대기의 환경 조건은 화성의 표면 조건과 유사하며, 특히 극단적으로 춥고, 저기압, 건조, 산화 및 높은 태양 [3][4]조사를 나타내는 성층권(해발 10~50km(6.2~31.1mi)의 경우 더욱 그러하다.

생존 가능성만을 조사하는 것을 넘어, 미생물이 깊은 우주 조건에서 살아남을 수 있고 잠재적으로 화성과 같은 다른 행성으로 옮겨질 수 있는지에 대한 우려는 과학자들에게 오랫동안 관심사였다.이러한 이해를 촉진하기 위해, 이 [5]극한 환경에서 생존과 함께 일어나는 게놈(유전자) 적응이 있는지 여부를 결정할 필요가 있다.RNA의 분석은 살아남은 미생물에 대한 기능적 영향에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있다.예를 들어, 이 접근법은 세포 외피, 게놈 및 핵심 대사 [4]단백질의 손상을 복구하는 것과 관련된 유전자를 식별하는데 도움을 줄 수 있다.실험한 미생물은 NASA의 우주선 [6]조립체 내 청정실 환경에서 격리된 탄력성 방사선에 강한 포자를 형성하는 박테리아인 바실루스 푸밀루스(SAFR-032)였다.

곤돌라

80파운드의 곤돌라는 4개의 문이 회전하여 각각 10개의 실험 샘플을 8시간 [7]동안 노출시키는 것이 특징이다.비행을 종료하기 위해 폭발물이 터지면서 풍선에 구멍이 뚫렸다.풍선의 곤돌라에 부착된 E-MIST와 다른 과학탑재물은 낙하산을 타고 지표로 돌아왔고, 대기 중인 연구원들은 분석을 [8]위해 생물 샘플을 회수했다.주요 탑재 부품은 리튬 이온 배터리, 자외선(UV) 방사선계, 습도 및 온도 센서, 비행 컴퓨터였다.

결과.

성층권(해발 31km)에서 8시간 동안 피폭된 후, 전체 인구의 99.9%가 [9]파괴되었다.연구원들에 따르면, "만약 오염된 우주선 표면이 [9]직사광선을 받으면 대부분의 육생 박테리아는 화성에서 첫 날 안에 불활성화 될 것이다."

성층권에 노출된 4천만 개의 포자들 중 267개의 포자들(0.0007%)만이 [2]살아남았다.이를 추정하면, 비행 샘플이 성층권에서 추가로 150분 동안 태양에 노출될 경우([2]총 630분) 생존 가능한 포자는 남아 있지 않을 것이다.생존자들은 지상에서 유지되는 노출되지 않은 대조군과 비교하여 3개의 단일 뉴클레오티드(염기쌍) 치환을 보였다.이 세 가지 코딩 영역은 세균의 포자 형성 및 신진대사와 관련이 있습니다.국제우주정거장 [9][2]밖에서 공개된 SAFR-032 샘플에서도 비슷한 관찰 결과가 기록됐다.

청소 후에도 지구를 떠나는 우주선은 쉽게 청소할 수 없고 직사광선에 노출되지 않는 표면, 기구, 전자제품 등 접근하기 어려운 영역에 내장된 미생물을 여전히 탑재하고 있기 때문에 소수의 생존자가 진화적 방향으로 밀려날 수 있다는 우려가 있다.ns.[2] 연구진은 자외선-C 램프(UVC LED 어레이)를 랜더 우주선 하드웨어에 내장해 내부 [2]살균에 도움을 줄 수 있다고 제안했습니다.

갤러리

E-MIST 조사 - 하드웨어 준비
E-MIST 연구 - 과학 풍선.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Figliozzi, Gianine M.; Walter, Daryl (25 September 2015). "Hitchhiking to Mars". NASA. Retrieved 29 September 2015.
  2. ^ a b c d e f 성층권 조건 화성 우주선 조립 시설에서 박테리아 내포자를 비활성화합니다.호다드 크리스티나 L., 웡 그레고리 M., 제임스 레안드로 M., 타크러 프리탈 J., 레인 마이클 A., 카테키스 존 A., 스미스 데이비드 J.우주생물학2017년 4월 17일 : 337-350.doi : 10.1089 / ast . 2016 . 1549
  3. ^ a b c Smith, David J. (21 October 2013). "Microbes in the Upper Atmosphere and Unique Opportunities for Astrobiology Research". Astrobiology. 13 (10): 981–990. Bibcode:2013AsBio..13..981S. doi:10.1089/ast.2013.1074. PMID 24106911.
  4. ^ a b c Smith, David J.; Thakrar, Prital J.; Bharrat, Anthony E.; Dokos, Adam G.; et al. "A Balloon-Based Payload for Exposing Microorganisms in the Stratosphere (E-MIST)" (PDF). Gravitational Spaqce Research. 2 (2). Retrieved 29 September 2015.
  5. ^ 성층권 미생물 노출(E-MIST)(PDF). C. L. 호다다드, 필립 R.말도 안 돼.우주생물학 학술대회(2015).게시자:대학 우주 연구 협회(USRA).
  6. ^ 성층권 미생물 노출(E-MIST)(PDF). C. L. 호다다드, 필립 R.말도 안 돼.2015년 우주생물학회의. (2015년)
  7. ^ "NASA's E-MIST Experiment Soars in Earth's Atmosphere". NASA's John F. Kennedy Space Center. 22 September 2014. Retrieved 29 September 2015.
  8. ^ Figliozzi, Gianine M. (25 September 2015). "Ballooning experiment to study bacteria on the edge of space". Phys Org. Retrieved 29 September 2015.
  9. ^ a b c 밀항 박테리아가 우주에서 우리가 생각했던 것보다 더 전염될 수 있다.피터 도크릴, 과학 경보 2017년 4월 22일

외부 링크

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