การเดินทางไปท่องโลกอวกาศของเหล่านักบินอวกาศ ภารกิจที่ไม่มีใครให้คำตอบได้ว่าจะออกไปค้นพบอะไรจากนอกโลก ภารกิจที่ต้องแบกความหวังของมนุษยชาติเอาไว้ พร้อมรับความเสี่ยงจากรังสีอวกาศที่ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อร่างกายมนุษย์ แต่พวกเขาก็ยังพร้อมออกเดินทางเพื่อค้นหาบางอย่างที่อาจนำมาสู่การค้นพบที่ยิ่งใหญ่และสร้างประโยชน์ต่อมนุษย์โลกก็เป็นได้ ซึ่งภาพเหล่านี้คงไม่เกิดขึ้นหากไร้ซึ่งความทะเยอะทะยานของมนุษย์ผสมผสานกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ความก้าวล้ำที่พลิกชะตาชีวิตของมนุษย์มาเป็นเวลาหลายยุคสมัย
แต่หนึ่งในปัญหาที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงคิดหาวิธีแก้ไม่ตกคือ การปกป้องนักบินอวกาศจากรังสีอวกาศ (Cosmic Ray) และรังสีจากดวงอาทิตย์ ที่นอกจากจะเป็นตัวทำลายสุขภาพของนักบินอวกาศแล้ว ยังส่งผลกระทบลงลึกไปถึงสารพันธุกรรม Deoxyribonucleic Acid หรือ DNA กันเลยทีเดียว เรียกได้ว่าหากอยู่นอกโลกนาน ๆ อาจทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของเซลล์ ซึ่งจะพัฒนาเป็นมะเร็งต่อไปในอนาคต
โดยปกติแล้วการออกไปทำปฏิบัติภารกิจนอกโลกของนักบินอวกาศจะได้รับปริมาณรังสีประมาณ 50-2000 มิลลิซีเวิร์ต (millisievert ตัวย่อคือ mSv) ขณะที่ปริมาณรังสีที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ในเซลล์มนุษย์คือ 50 มิลลิซีเวิร์ตขึ้นไป หากนักบินอวกาศเดินทางออกไปปฏิบัติภารกิจนอกโลกในระยะเวลาหกเดือนจะได้รับปริมาณรังสีมากถึง 160 มิลลิซีเวิร์ต
Photo Credit: there bacteria in space/www.smithsoniammag.com
ทำให้นักบินอวกาศที่ออกไปปฏิบัติภารกิจต้องตกอยู่ในกลุ่มเสี่ยงที่จะเป็นโรคมะเร็งสูงกว่ากลุ่มคนปกติที่อาศัยอยู่บนพื้นโลกมากถึง 26 เท่า ซึ่งหากไปปฏิบัติภารกิจที่ดาวอังคารเป็นระยะเวลา 18 เดือน ก็จะต้องสัมผัสรังสีสูงถึง 1,000 มิลลิซีเวิร์ต
สำหรับอุปกรณ์ที่นักบินอวกาศใช้ป้องกันรังสีอวกาศ ส่วนใหญ่ทำมาจากพลาสติกหรือโลหะ เช่น อลูมิเนียมและสแตนเลส แต่วัสดุเหล่านี้กลับมีน้ำหนักที่มากจนเกินไป และเสี่ยงต่อความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นระหว่างปฏิบัติภารกิจได้
ในปี ค.ศ. 2018 นักเรียนมัธยมปลายจากเมืองเดอรัม รัฐนอร์ทแคโรไลนา, สหรัฐอเมริกา ได้คิดโปรเจ็กต์เกราะป้องกันรังสีจากเชื้อรา เพื่อแก้ปัญหารังสีที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพนักบินอวกาศ โดยนำเชื้อรา Cladosporium sphaerospermum ซึ่งเป็นเชื้อราที่มีรังสีโภชนาการที่อุดมไปด้วยเมลานินและมีสีดำที่เจริญเติบโตบนผนังของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ตั้งในเชอร์โนบิล ประเทศยูเครน และดูเหมือนว่าเชื้อราดังกล่าวจะมีกระบวนการสังเคราะห์รังสีรูปแบบใกล้เคียงกับการสังเคราะห์แสงของพืช
การทดลองครั้งนี้นำโดย Graham Shunk นักเรียนมัธยมปลายชั้นปีที่ 2 โรงเรียน North Carolina School of Science and Mathematics (NCSSM) และเป็นผู้เข้ารอบสุดท้ายในการแข่งขัน NASA Grow Beyond Earth เขาได้รับตัวอย่างเชื้อราจากบริษัทในมินนิโซตาซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก Space Tango บริษัทที่ทำการวิจัยเกี่ยวกับอวกาศโดยเฉพาะ หลังจากนั้นเขาจึงได้ส่งตัวอย่างเชื้อรานี้ไปในอวกาศในเดือนธันวาคม ค.ศ. 2018 ที่ผ่านมา
บนสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station) หรือ ISS นักบินอวกาศได้นำตัวอย่างเชื้อราบรรจุลงในจานเพาะเชื้อ โดยแต่ละจานจะใส่เชื้อราลงไปเพียงครึ่งเดียว จากนั้นจึงนำเครื่องไกเกอร์ เคาน์เตอร์ (เครื่องวัดรังสี) มาวัดระดับปริมาณรังสีที่เกิดขึ้นใต้จานทุก ๆ 110 วินาทีเป็นเวลา 30 วัน ผลการศึกษาพบว่า ฝั่งของจานที่ปกคลุมไปด้วยเชื้อรา ปริมาณรังสีลดระดับลง 2.4% ยิ่งมีเชื้อราจำนวนมากขึ้นเท่าใด อัตราการดูดกลืนรังสีก็จะสูงขึ้นไปด้วย
การค้นพบดังกล่าว ถูกนำไปเผยแพร่ลงใน bioRxiv เว็บไซต์ที่รวบรวมงานวิจัยในสาขาวิชาชีววิทยาของนักวิจัยทั่วโลกในวันที่ 17 กรกฎาคม ค.ศ. 2020 ที่ผ่านมา ซึ่งยังอยู่ในขั้นตอนพิจารณาความถูกต้องจากผู้เชี่ยวชาญ แต่ถึงอย่างไรก็ตามนักวิจัยหลายท่านก็ให้ความเห็นว่า เชื้อรา Cladosporium sphaerospermum อาจจะนำมาใช้ป้องกันรังสีจากอวกาศได้
เนื่องจากเชื้อราที่ก่อตัวขึ้นนั้น ดูเหมือนจะดูดซับรังสีและนำมาเปลี่ยนเป็นพลังงานให้แก่มันเอง ซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า การสังเคราะห์ด้วยรังสี (Radiosynthesis) คล้ายกับการสังเคราะห์แสงซึ่งเป็นกระบวนการที่พืชส่วนใหญ่ใช้ในการเปลี่ยนแสงแดดให้เป็นพลังงาน
รายงานวิจัยประเมินว่าหากเชื้อรามีความหนาประมาณ 21 เซนติเมตร อาจเพียงพอที่จะป้องกันรังสีอวกาศจากดาวอังคารได้ โดย Shunk เชื่อว่า หากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันรังสีอวกาศสามารถทำได้โดยการนำเชื้อราเหล่านั้นมาปกคลุมวัตถุเหล่านั้น แทนการเพาะลงในจานเพาะเชื้อเพียงด้านเดียวเหมือนการทดลองครั้งก่อน
Photo Credit: chernbyl fungus could protect astronauts from radiation/www.foxnews.com
ทั้งนี้ นักวิจัยได้ตั้งข้อสังเกตเพิ่มเติมว่าเชื้อรา C. sphaerospermum มีความพิเศษกว่าเกราะป้องกันรังสีประเภทอื่น ๆ เนื่องจากมันสามารถเจริญเติบโตและซ่อมแซมตัวเองหลังจากได้รับความเสียหายจากรังสีอวกาศ และด้วยขนาดที่เล็กเพียงแค่หยิบมือ การนำเชื้อราชนิดนี้ร่วมเดินทางไปยังอวกาศจึงไม่ได้กินพื้นที่หรือเพิ่มน้ำหนักในจรวดอวกาศแต่อย่างใด
ต่อไปเราอาจเห็นภาพนักบินอวกาศที่ถูกปกคลุมด้วยเจ้าเชื้อราสีดำจากเชอร์โนบิล ขณะออกไปปฏิบัติภารกิจนอกโลกก็เป็นได้…
ที่มา
- Radiation in Space เมื่อมนุษย์กับรังสีในอวกาศ เราจะกลายพันธ์ุไหม. https://spaceth.co/radiation-in-space
- Mold from Chernobyl seems to feed on radiation, and new research suggests it could help protect astronauts in space. www.businessinsider.com
- Alex Dorr. Fungi, Radiation, & Outer Space with Graham Shunk & Xavier Gomez. www.mushroom-revival.com
เรื่องโดย
