La Cina ha lanciato la sua missione Tianwen-1 su Marte. Un razzo che tiene un orbiter, lander e rover hanno preso il volo ieri dalla provincia di Hainan del paese, con la speranza di dispiegare il rover sulla superficie di Marte entro l'inizio del prossimo anno.

Allo stesso modo, il lancio della missione Emirates su Marte di domenica ha segnato l'incursione del mondo arabo nei viaggi spaziali interplanetari. E il 30 luglio ci aspettiamo di vedere finalmente il rover Mars Perseverance della NASA decollare dalla Florida.

Per molte nazioni e il loro popolo, lo spazio sta diventando l'ultima frontiera. Ma anche se stiamo acquisendo la capacità di viaggiare nello spazio in modo più intelligente e veloce, molto rimane sconosciuto circa i suoi effetti sulle sostanze biologiche, compresi noi.

Mentre le possibilità di esplorazione dello spazio sembrano infinite, così sono i suoi pericoli. E un pericolo particolare viene dalle più piccole forme di vita sulla Terra:i batteri.

I batteri vivono dentro di noi e intorno a noi. Quindi, che ci piaccia o no, questi organismi microscopici ci accompagnano ovunque andiamo, anche nello spazio. Proprio come l'ambiente unico dello spazio ha un impatto su di noi, così ha anche un impatto sui batteri.

Non conosciamo ancora la gravità del problema

Tutta la vita sulla Terra si è evoluta con la gravità come una forza sempre presente. Così, La vita della Terra non si è adattata a trascorrere del tempo nello spazio. Quando la gravità viene rimossa o notevolmente ridotta, anche i processi influenzati dalla gravità si comportano diversamente.

Nello spazio, dove c'è una gravità minima, sedimentazione (quando i solidi in un liquido si depositano sul fondo), la convezione (il trasferimento di energia termica) e il galleggiamento (la forza che fa galleggiare determinati oggetti) sono ridotti al minimo.

Allo stesso modo, forze come la tensione superficiale del liquido e le forze capillari (quando un liquido scorre per riempire uno spazio ristretto) diventano più intense.

Non è ancora del tutto chiaro in che modo tali cambiamenti influiscano sulle forme di vita.

Come i batteri diventano più mortali nello spazio

preoccupante, la ricerca dalle missioni di volo spaziale ha dimostrato che i batteri diventano più mortali e resistenti se esposti alla microgravità (quando sono presenti solo minuscole forze gravitazionali).

Nello spazio, i batteri sembrano diventare più resistenti agli antibiotici e più letali. Rimangono così anche per un breve periodo dopo essere tornati sulla Terra, rispetto ai batteri che non hanno mai lasciato la Terra.

Aggiungendo a ciò, i batteri sembrano anche mutare più velocemente nello spazio. Però, queste mutazioni servono principalmente per consentire ai batteri di adattarsi al nuovo ambiente, non per diventare super letali.

Sono necessarie ulteriori ricerche per esaminare se tali adattamenti fanno, infatti, permettere ai batteri di causare più malattie.

Il lavoro di squadra batterica è una cattiva notizia per le stazioni spaziali

La ricerca ha dimostrato che la microgravità spaziale favorisce la formazione di biofilm di batteri.

I biofilm sono colonie cellulari densamente impacchettate che producono una matrice di sostanze polimeriche che consente ai batteri di aderire l'uno all'altro, e su superfici fisse.

I biofilm aumentano la resistenza dei batteri agli antibiotici, promuovere la loro sopravvivenza e migliorare la loro capacità di causare infezioni. Abbiamo visto i biofilm crescere e attaccarsi alle apparecchiature delle stazioni spaziali, facendolo biodegradare.

Per esempio, i biofilm hanno colpito la finestra di navigazione della stazione spaziale Mir, aria condizionata, blocco di elettrolisi dell'ossigeno, unità di riciclo dell'acqua e sistema di controllo termico. L'esposizione prolungata di tali apparecchiature ai biofilm può portare a malfunzionamenti, che può avere effetti devastanti.

Un altro effetto della microgravità sui batteri riguarda la loro distorsione strutturale. Alcuni batteri hanno mostrato riduzioni delle dimensioni delle cellule e aumenti del numero di cellule quando sono cresciuti in condizioni di microgravità.

Nel caso del primo, le cellule batteriche con una superficie più piccola hanno meno interazioni molecola-cellula, e questo riduce l'efficacia degli antibiotici contro di loro.

Inoltre, l'assenza di effetti prodotti dalla gravità, come sedimentazione e galleggiamento, potrebbe alterare il modo in cui i batteri assorbono sostanze nutritive o farmaci destinati ad attaccarli. Ciò potrebbe comportare un aumento della resistenza ai farmaci e dell'infettività dei batteri nello spazio.

Tutto ciò ha gravi implicazioni, soprattutto quando si tratta di voli spaziali a lungo raggio dove la gravità non sarebbe presente. Sperimentare un'infezione batterica che non può essere curata in queste circostanze sarebbe catastrofico.

I vantaggi della ricerca nello spazio

D'altra parte, gli effetti dello spazio si traducono anche in un ambiente unico che può essere positivo per la vita sulla Terra.

Per esempio, i cristalli molecolari nella microgravità spaziale crescono molto più grandi e più simmetricamente che sulla Terra. Avere cristalli più uniformi consente la formulazione di farmaci e trattamenti più efficaci per combattere varie malattie tra cui i tumori e il morbo di Parkinson.

Anche, la cristallizzazione delle molecole aiuta a determinarne le strutture precise. Molte molecole che non possono essere cristallizzate sulla Terra possono trovarsi nello spazio.

Così, la struttura di tali molecole potrebbe essere determinata con l'aiuto della ricerca spaziale. Questo, pure, aiuterebbe lo sviluppo di farmaci di qualità superiore.

I cavi in ​​fibra ottica possono anche essere realizzati secondo uno standard molto migliore nello spazio, grazie alla formazione ottimale dei cristalli. Ciò aumenta notevolmente la capacità di trasmissione dei dati, rendendo più veloci le reti e le telecomunicazioni.

Poiché gli umani trascorrono più tempo nello spazio, un ambiente pieno di pericoli noti e sconosciuti, ulteriori ricerche ci aiuteranno a esaminare a fondo i rischi e i potenziali benefici dell'ambiente unico dello spazio.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.