Credit: NASA
Per conoscere il potenziale della vita oltre la Terra, in ambienti estremi come la superficie di Marte o l'oceano sotterraneo di Europa, gli astrobiologi studiano i limiti di abitabilità sul nostro pianeta, raccogliendo dati nei posti più inospitali, dall'Antartide all'Artico.
Ma luoghi come le Dry Valleys o le calde bocche vulcaniche e i geyser del Pacifico, non sono gli unici utilizzati per esplorare la vita come la conosciamo.
La Low Earth Orbit (LEO) offre l'opportunità di osservare come la vita della Terra si adatta alle condizioni dello spazio.
BIOMEX (Biology and Mars Experiment) è uno dei quattro esperimenti che compongono l'impianto EXPOSE-R2, che sarà montato sulla parte esterna del modulo Zvezda (DOS-8) della ISS.
BIOMEX è composto da dodici diversi pacchetti sperimentali, progettati per determinare il potenziale di vita su Marte.
Il progetto è coordinato dall'Institute of Planetary Research presso il Centro Aerospaziale Tedesco (DLR) ma coinvolge 25 istituzioni partecipanti da tutto il mondo.
Contiene numerose camere piene di biomolecole e organismi che includono batteri, archeobatteri, alghe, funghi, licheni e muschi. Alcuni sono incorporati in un terreno marziano simulato formato da un solo o più strati., mentre altri sono abbandonati a loro stessi per affrontare l'ambiente spaziale senza protezione.
Ogni campione è protetto da filtri per verificare l'esposizione a diversi livelli di radiazioni ed alcune camere sono anche progettate per essere riempite con l'atmosfera simulata di Marte, ricca di anidride carbonica.
"Per acquisire conoscenze reali del comportamento delle biomolecole all'interno di un ambiente marziano, dobbiamo controllare i diversi parametri che si potrebbero incontrare su Marte", ha spiegato il dottor Jean-Pierre Paul de Vera del Centro Aerospaziale Tedesco (DLR), ricercatore principale per BIOMEX.
"Questo significa che avvicineremo, per quanto possibile, le condizioni della ISS a quelle di Marte, compresi i regimi estremi di temperatura, atmosfera e radiazioni, che non possiamo simulare nei laboratori sulla Terra".
Jean-Pierre de Vera non è nuovo negli studi sull'abitabilità del Pianeta Rosso.
A gennaio di quest'anno la rivista Planetary and Space Science aveva pubblicato i risultati di una sua ricerca sulla fotosintesi dei licheni P. chlorophanum in condizioni marziane simulate.
Con BIOMEX i campioni dovranno sopravvivere per un anno e mezzo nello spazio, tenuti sotto stretto controllo da sensori e dosimetri.
L'obiettivo è quello di vedere come l'esposizione ad un ambiente estremo, influisce sulla loro sopravvivenza e sulla stabilità di importanti componenti cellulari come lipidi, pigmenti, proteine e DNA.
E mentre le biomolecole sulla ISS dovranno sopravvivere nello spazio, gli scienziati sulla Terra lavoreranno sui campioni replicati, simulando l'ambiente di Marte nel miglior modo possibile in laboratorio.
Al termine dell'esperimento anche i campioni BIOMEX torneranno sulla Terra per un confronto.
"BIOMEX sta indagando la capacità degli strumenti di rilevare le biosignature [firme biologiche] selezionate", ha detto de Vera ad Astrobiology Magazine, che ha pubblicato il report.
Il set di strumenti spettroscopici dell'esperimento sono simili a quelli che verranno utilizzati nelle future missioni, come gli spettrometri Raman, IR e UV / VIS. Lo Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC), ad esempio, conterrà il primo spettrometro UV Raman che atterrà sulla superficie di Marte con la missione Mars 2020.
"La spettroscopia Raman è sempre più usata in microbiologia, farmacologia e in medicina", ha detto de Vera.
"Il Robert Koch Institute di Berlino, che sta collaborando con noi, usa questo metodo (accoppiato con altri) per caratterizzare i microrganismi che possono essere dannosi per la salute e devono essere rilevati molto veloce per scoprire rischi di epidemia".
Inoltre, gli studi sui biofilm hanno interessanti implicazioni per la salute degli astronauti e degli esseri umani sulla Terra laddove l'ambiente potrebbe generare mutazioni potenzialmente dannose; oppure, le ricerche sui campioni esposti potrebbero fornire ulteriori informazioni su come i microrganismi più resistenti sono in grado di adattarsi in modo efficiente e quali sostanze sono responsabili di questi cambiamenti (le industrie cosmetiche e alimentari sono molto interessate a questi risultati); oppure, ancora, BIOMEX potrebbe suggerire nuovi metodi di datazione agli archeologi, come l'analisi termogravimetrica utilizzata da Vera, che misura le variazioni di massa di un campione.
BIOMEX aiuterà gli astrobiologi a capire il potenziale di abitabilità su Marte, se la vita ha mai avuto origine sul Pianeta Rosso, se quella vita ha operato sotto gli stessi principi biologici che vigono sulla Terra e se quei microorganismi potrebbero sopravvivere su Marte anche al giorno d'oggi.
Esplorando queste domande, BIOMEX potrebbe contribuire a plasmare il futuro dell'esplorazione di Marte, fornendo le linee guida su come e dove gli esploratori robotici dovrebbero cercare segni di vita passata e presente.
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