Un team di ricercatori guidato da CU Boulder sta inviando sulla luna alcuni autostoppisti inaspettati:dodici sacchi pieni di lievito di birra (Saccharomyces cerevisiae), lo stesso tipo di cellule laboriose che fanno lievitare il pane e fermentano birra e vino.

Già venerdì, un razzo più alto della Statua della Libertà dovrebbe decollare da una piattaforma di lancio in Florida, portando per la prima volta la nuova capsula spaziale Orion della NASA nell'orbita terrestre. Da lì, la navicella spaziale, progettata per trasportare quattro astronauti, inizierà un viaggio di 42 giorni verso la luna e ritorno sulla Terra.

Non ci sono umani a bordo di questa missione, chiamata Artemis 1. Ma questo non significa che non ci saranno passeggeri. Tre manichini umani, chiamati Moonikin Campos, Helga e Zohar, voleranno a bordo di Orion, così come quattro esperimenti biologici, incluso uno progettato da un team presso BioServe Space Technologies, un centro nel Dipartimento di Scienze dell'ingegneria aerospaziale di Ann e H.J. Smead.

L'esperimento è nascosto sotto uno dei sedili in una custodia delle dimensioni di una scatola da scarpe. All'interno, milioni di cellule di lievito aiuteranno gli scienziati a rispondere a una domanda fondamentale nell'esplorazione spaziale:come potrebbero comportarsi i corpi umani nell'ambiente estremo dello spazio profondo, dove gli astronauti potrebbero essere esposti all'equivalente di migliaia di raggi X del torace di radiazioni su ogni viaggio.

"Non succede niente del genere da 50 anni", ha affermato Tobias Niederwieser, ricercatore associato presso BioServe e ingegnere del team. "L'ultima volta che gli esseri umani hanno inviato qualcosa di biologico durante un viaggio di ritorno sulla luna è stato durante l'Apollo 17 nel 1972."

Ma è anche solo l'inizio.

Artemis 1 è il primo passo nella nuova era dell'esplorazione lunare della NASA. L'agenzia spaziale prevede di lanciare astronauti umani, inclusa la prima donna, sulla superficie lunare entro la fine di questo decennio.

I ricercatori di BioServe stanno cercando di mantenere al sicuro quegli esploratori lunari. Una volta che le colture di lievito torneranno sulla Terra, il team recupererà le cellule per studiarne il DNA e potenzialmente trovare indizi che potrebbero aiutare gli scienziati a prevenire o curare gli effetti della malattia da radiazioni negli astronauti.

Luis Zea, un ex ricercatore presso BioServe ora presso la società Sierra Space con sede in Colorado, guida il progetto. Ha detto che gli ha fatto guardare la luna in un modo nuovo.

"Non lo vedo lo stesso", ha detto Zea. "Perché so che presto Orion sarà in orbita con l'hardware e la scienza su cui abbiamo lavorato per quattro anni."

Lontano da casa

Per Zea e i suoi colleghi, questo esperimento, ufficialmente chiamato Deep Space Radiation Genomics (DSRG), ha richiesto molto tempo.

In quasi 35 anni, i ricercatori di BioServe hanno aiutato a portare nello spazio centinaia di esperimenti biologici. La maggior parte di loro ha viaggiato verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), che orbita a circa 250 miglia sopra la Terra.

Orion è un diverso tipo di laboratorio. Per cominciare, il veicolo spaziale sta volando molto più lontano, centinaia di migliaia di miglia più lontano. Nel processo, viaggerà oltre le cinture di Van Allen della Terra, un paio di bande di radiazioni a forma di ciambella che circondano il pianeta e lo schermano dai raggi più pericolosi del sole. E a differenza degli esperimenti sulla ISS, nessun astronauta sarà in giro per aiutare a gestire DSRG.

"L'intero esperimento è alimentato a batteria", ha detto Niederwieser. "Non possiamo ottenere alcun dato da esso. Non possiamo inviargli un segnale che gli dica quando iniziare."

Invece, Niederwieser e il suo team hanno progettato il laboratorio delle dimensioni di una scatola da scarpe per rilevare automaticamente quando è abbastanza lontano dalla Terra, quindi accendersi. Una volta che ciò accade, piccole pompe riempiranno i sacchi di lievito con un fluido ricco di sostanze nutritive e le cellule inizieranno a crescere e riprodursi.

Le stesse cellule di lievito sono una meraviglia dell'ingegneria. Lavorando con i ricercatori dell'Università della British Columbia in Canada, il team di BioServe ha sviluppato circa 12.000 ceppi mutanti di lievito per l'esperimento. Ad alcuni di questi organismi mancano determinati geni, mentre altri portano copie extra degli stessi frammenti di codice.

Allo sforzo hanno contribuito anche i ricercatori del Centro aerospaziale tedesco e dell'Università della Valle del Guatemala. Più di una dozzina di studenti hanno preso parte all'esperimento, di cui quattro di CU Boulder.

Quale di questi mutanti sopravvive al viaggio sulla luna e quali no, potrebbe fornire agli scienziati nuovi indizi su come le radiazioni potrebbero influenzare gli astronauti umani. Zea ha spiegato che le cellule di lievito potrebbero non assomigliare molto ai grandi primati, ma condividono circa il 70% dei loro geni con gli esseri umani. Queste culture, in altre parole, forniranno una finestra su come determinati geni, o meccanismi per riparare i geni danneggiati, potrebbero essere fondamentali per aiutare gli organismi a sopravvivere nell'asprezza dello spazio.

"Quello che potremmo essere in grado di fare è fornire ai futuri esploratori spaziali farmaci che migliorino l'efficacia di quei meccanismi di riparazione del DNA", ha detto Zea. "È un po' come un antiossidante che aiuterà a mitigare gli effetti delle radiazioni".

Tornare a casa

Prima che ciò accada, tuttavia, il team dovrà attendere e attendere.

Il viaggio su Orion è solo la prima tappa dell'esperimento. I ricercatori vogliono sapere in che modo le radiazioni spaziali influenzano i microbi. Per anticiparlo, BioServe coltiverà colture identiche di lievito sulla Stazione Spaziale Internazionale e sul terreno di Boulder.

La stessa scatola di Orion ha un lungo viaggio davanti a sé. Niederwiser e Zea hanno consegnato l'esperimento alla NASA presso il Kennedy Space Center in Florida a metà agosto. Una volta che Orion atterra nuovamente sulla Terra questo autunno, i ricercatori del Colorado dovranno aspettare che un team recuperi la capsula e i suoi esperimenti biologici.

"È particolarmente snervante perché non sapremo se l'unità ha funzionato come previsto fino a quando non avremo recuperato la scatola tra due o tre mesi", ha detto Niederwieser.

Lui e i suoi colleghi sono fiduciosi, tuttavia, che i loro minuscoli esploratori spaziali non li deluderanno. + Esplora ulteriormente

Scienziato che invia lievito e alghe nello spazio su Artemis 1