{"id":274107,"date":"2021-02-17T09:00:04","date_gmt":"2021-02-17T08:00:04","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=274107"},"modified":"2021-02-17T09:00:04","modified_gmt":"2021-02-17T08:00:04","slug":"siedeln-und-leben-auf-dem-mars-dank-cyanobakterien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/siedeln-und-leben-auf-dem-mars-dank-cyanobakterien\/","title":{"rendered":"Siedeln und leben auf dem Mars dank Cyanobakterien?"},"content":{"rendered":"\n

Eine Reise zum Mars dauert mit aktuellen Raumfahrzeugen rund neun Monate. Das bedeutet, dass die Astronauten nach der Landung eine l\u00e4ngere Zeit auf dem Roten Planeten verbringen m\u00fcssten. Sie dort mit lebenserhaltenden Verbrauchsmaterialien zu versorgen, ist aber nicht ganz einfach, denn neben der langen Anreisezeit z\u00e4hlen auch Sicherheitsaspekte und Transportkosten. Das hei\u00dft, es m\u00fcssen Ressourcen auf dem Mars geschaffen und auch recycelt werden. Biologische Systeme, bzw. bioregenerative Lebenserhaltungssysteme (BLSS), w\u00e4ren hier die beste L\u00f6sung. Genauer gesagt k\u00f6nnten Cyanobakterien die L\u00f6sung sein. Der Humboldt-Stipendiat Cyprien Verseux vom ZARM an der Universit\u00e4t Bremen<\/a> hat nun erste Forschungsergebnisse in der Fachpublikation frontiers<\/a> ver\u00f6ffentlicht, die darauf hindeuten, dass sich Cyanobakterien unter Mars-Bedingungen hervorragend vermehren. Somit k\u00f6nnten sie die Basis f\u00fcr biologische Lebenserhaltungssysteme bilden.<\/p>\n\n\n\n

Wir kennen Cyanobakterien vor allem als Blaualgen, die im Sommer in den Seen zu finden sind. Diese Bakterien geh\u00f6ren zu den \u00e4ltesten Lebewesen unserer Erde und passen sich vielen Extrembedingungen gut an. Sie wachsen, indem sie Stickstoff und Kohlenstoff aus der Luft aufnehmen und dem Wasser N\u00e4hrstoffe entziehen, die unter anderem durch Landwirtschaft zugef\u00fchrt werden. W\u00e4hrend die Bakterien hier auf er Erde in hoher Konzentration f\u00fcr den Menschen ungesund sein k\u00f6nnen, kommt ihr volles Potential auf dem Mars zum Tragen: Sie produzieren durch Photosynthese den f\u00fcr Menschen lebenswichtigen Sauerstoff, der auf dem Mars nicht ausreichend vorhanden ist. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Cyanobakterien \u2013 im Gegensatz zu anderen Pflanzen – auf Basis der N\u00e4hrstoffe wachsen, die auf dem Mars vorhanden sind. Gespeist mit Marsgestein und -atmosph\u00e4re w\u00fcrden sie sich als die Grundlage f\u00fcr ein cyanobakterien-basiertes Lebenserhaltungssystem (CyBLiSS) eignen, wodurch die Crew auf lokale Ressourcen zur\u00fcckgreifen und damit die Abh\u00e4ngigkeit von der Erde stark reduzieren k\u00f6nnte, so Verseux.<\/p>\n\n\n\n

Testlabor f\u00fcr verschiedene Atmosph\u00e4ren<\/h3>\n\n\n\n

Bevor Cyanobakterien aber auf anderen Planeten genutzt werden k\u00f6nnen, m\u00fcssen sie erst im Labor zeigen, wie sie auf unterschiedliche Umgebungsbedingungen reagieren. Man muss einen Kompromiss finden zwischen mars\u00e4hnlichen Bedingungen und Bedingungen, die das Wachstum von Cyanobakterien am besten unterst\u00fctzen. Diese Bedingungen wurden in “Atmos\u201c (Atmosphere Tester for Mars-bound Organic Systems) geschaffen, einem atmosph\u00e4rengesteuerten Unterdruck-Photobioreaktor, der im “Laboratory for Applied Microbiology\u201c (LASM) am ZARM entwickelt wurde. Im Laufe der letzten Monate arbeiteten die Forscher daran, “die optimalen atmosph\u00e4rischen Bedingungen f\u00fcr das Wachstum der Cyanobakterien der Gattung Anabaena sp zu bestimmen und dabei zugleich die technische Umsetzbarkeit auf dem Mars zu ber\u00fccksichtigen”.<\/p>\n\n\n\n

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Beh\u00e4lter mit Mars-\u00e4hnlicher Atmosph\u00e4re, in dem als Teil von Atmos Cyanobaktierien wachsen. \u00a9 ZARM\/Universit\u00e4t Bremen<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Erdatmosph\u00e4re besteht zu 78% aus Stickstoff, zu 21% Sauerstoff (21%) und zu jeweils einem kleinen Anteil an Argon und Kohlenstoff. Die Atmosph\u00e4re auf dem Mars besteht zwar aus den gleichen Stoffen, die Zusammensetzung ist jedoch komplett anders: 95% Kohlenstoff (95%) und nur kleine Anteilen von Stickstoff und Argon. Sauerstoff ist kaum vorhanden. In Atmos haben die Wissenschaftler immer wieder die Anteile der Gase und den Umgebungsdruck ver\u00e4ndert und die entsprechende Entwicklung der Bakterien beobachtet. Dabei wollten sie sich so weit wie m\u00f6glich der Marsatmosph\u00e4re ann\u00e4hern, aber gleichzeitig ein starkes Wachstum der Cyanobakterien erhalten. Am Ende zeigte sich, dass sich die Cyanobakterien in einer dem Mars \u00e4hnlichen Atmosph\u00e4re hervorragend vermehrten – sowohl im Hinblick auf die Gase (4 % Kohlenstoff; 96% Stickstoff) als auch dem atmosph\u00e4rischen Druck (100 hPa).<\/p>\n\n\n\n

Vielversprechende Ergebnisse<\/h3>\n\n\n\n

Schlie\u00dflich habe das erreichte Wachstum die Erwartungen sogar deutlich \u00fcbertroffen, sagen die Forscher. Dies sei insofern vielversprechend, als dass es die technisch-logistische Umsetzung eines auf der Marsoberfl\u00e4che befindlichen CyBLiSS erheblich erleichtere. “Zum einen, da dann der Druckunterschied zwischen Innen- und Au\u00dfenseite des Photobioreaktors nur gering ist und somit weniger hohe Anspr\u00fcche an die Statik der Konstruktion gestellt werden. Zum anderen, weil es m\u00f6glich w\u00e4re, die ben\u00f6tigte Gasphase mit minimaler Verarbeitung aus der lokalen Atmosph\u00e4re zu erzeugen.” Sonstige fehlende N\u00e4hrstoffe f\u00fcr das Wachstum der Bakterien k\u00f6nnten ebenfalls vor Ort aus Marsger\u00f6ll (Regolith) gewonnen werden. So zeigte das Team, dass die Cyanobakterien in der modifizierten Atmosph\u00e4re in Wasser auf einem simulierten Marsboden ohne zus\u00e4tzliche N\u00e4hrstoffe wachsen konnten. Dar\u00fcber hinaus zeigten die Untersuchungen der entstandenen Biomasse, “dass diese als Substrat f\u00fcr nachfolgende Module von Lebenserhaltungssysteme geeignet ist, um auf dem Mars weitere Ressourcen zu generieren”.<\/p>\n\n\n\n

Aufgrund der Ergebnisse der Forschungen r\u00fccke die Umsetzung eines CyBLiSS weiter ins Zentrum der potentiellen Mars-Lebenserhaltungssysteme bei zuk\u00fcnftigen Mars-Missionen, freut sich das Team. Allerdings beginne die Arbeit im LASM mit diesen Ergebnissen jetzt erst so richtig. In den n\u00e4chsten Monaten wollen Cyprien Verseux und sein Team das CyBLiSS-Design soweit verfeinern, dass sie die F\u00e4higkeiten, Cyanobakterien auf dem Mars zu z\u00fcchten verbessern. Ebenso verbessern wollen sie ihre Verwendung zur Produktion von N\u00e4hrstoffen f\u00fcr biologische Organismen in nachfolgenden BLSS-Modulen.<\/p>\n\n\n\n

Titebild<\/strong><\/em>: <\/em>Cyprien Verseux nimmt Einstellungen an Atmos vor. <\/em>\u00a9 <\/em>ZARM\/Universit\u00e4t Bremen<\/em><\/p>\n\n\n\n

Weitere Artikel zum Thema Mars-Missionen finden Sie hier<\/a> und zum Thema <\/strong>Cyanobakterien<\/strong><\/em> hier<\/a>.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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