Zukünftige Marsforscher könnten Sauerstoff aus solchen Landschaften gewinnen

Vikings biochemische Experimente gehörten zu den am heftigsten diskutierten wissenschaftlichen Ergebnissen aller Zeiten. Der Lander sammelte 1976 in einem Experiment namens „Label Release“ Proben vom Roten Planeten. Mit angehaltenem Atem beobachteten die Wissenschaftler, wie Sauerstoff aus der Probe freigesetzt wurde, nachdem sie einer flüssigen Aufschlämmung ausgesetzt wurde. Dann rätselten sie darüber, dass die Sauerstoffproduktion weiterging, nachdem die Probe durch Hitze bei 160 Grad Celsius sterilisiert wurde. Wissenschaftler sind sich inzwischen wirklich einig, dass die von Viking beobachtete Sauerstoffproduktion ein abiotischer Prozess war. Daraus ergibt sich jedoch auch eine potenzielle Chance, da einige Wissenschaftler der Meinung sind, dass wir mit einem System, das dem auf Viking selbst verwendeten ähnlich ist, Sauerstofffarmen errichten können.

Im Marsboden gefundene reaktive Sauerstoffspezies reagierten höchstwahrscheinlich mit flüssigem Wasser, was dazu führte, dass diese reaktiven Spezies ihren Sauerstoff freisetzten und sich in ein alltäglicheres und weniger gefährliches Material verwandelten. Die ständige Exposition gegenüber reaktiven Sauerstoffspezies bringt eine ganze Reihe schädlicher Nebenwirkungen mit sich, wie z. B. Verbrennungen und möglicherweise Krebs. Und genau diese Art von Arten gibt es überall auf der Oberfläche des Mondes und des Mars.

Daher ist jede Technik zur Beseitigung dieser potenziell gefährlichen Materialien willkommen. In unserem Körper spielen Antioxidantien die Rolle der Kämpfer gegen reaktive Wirkstoffe. Während der Mars oder der Mond nicht über einen solchen Abwehrmechanismus verfügen, könnte der Mensch einen bauen. Es könnte sogar als eine Art „Sauerstofffarm“ fungieren, die es ermöglicht, den durch diese abiotischen Reaktionen freigesetzten Sauerstoff in die Atemluft zu übertragen.

Entfernen Sie noch heute alle Anzeigen auf Universe

Treten Sie unserem Patreon für nur 3 $ bei!

Holen Sie sich das werbefreie Erlebnis fürs Leben

Zunächst müssten Forscher herausfinden, wo sich diese reaktiven Spezies befinden. Der beste Weg, dies zu tun, wäre ein Detektor, und Prof. Christos Georgiou von der Universität Patras glaubt, dass er über eine hervorragende Methode verfügt, sie zu finden – indem er eine leicht modifizierte Version von Vikings ursprünglichem Experiment verwendet.

Durch die Verwendung eines mikrofluidischen Kanals zum Einbringen einer kleinen Flüssigkeitsmenge in die von den Forschern selbst gesammelten Proben würde in Gegenwart reaktiver Sauerstoffspezies Sauerstoff freigesetzt. Diese Sauerstofffreisetzung könnte zumindest als binäre Kontrolle dafür dienen, ob diese Arten vorhanden waren oder nicht.

Eine solche binäre Prüfung wäre nicht nur nützlich, um festzustellen, ob sich in der Gegend möglicherweise schädliche Chemikalien befinden oder nicht, sondern sie würde auch dazu beitragen, den Umfang der Suche nach früherem Leben auf diesen Welten einzuschränken. Reaktive Sauerstoffspezies würden jedes biologische Material, mit dem sie in Kontakt kommen, zerstören, sodass die Wahrscheinlichkeit, in der Nähe großer Mengen reaktiver Spezies ein Fossil oder einen anderen charakteristischen Biomarker zu finden, vernachlässigbar wäre.

Das Verständnis dieser Einschränkungen würde helfen, zu definieren, wo am besten gesucht werden sollte. Es würde Astronauten auch auf eine mögliche Quelle einer lebenswichtigen Ressource für die Weltraumforschung hinweisen – Sauerstoff. Bei einer Vergrößerung könnte das gleiche Experiment, das zum Nachweis des Vorhandenseins reaktiver Sauerstoffspezies verwendet werden könnte, auch zur Gewinnung des Sauerstoffs aus diesen Spezies selbst verwendet werden. Nach den Berechnungen des Forschers könnte ein drei Hektar großes Feld genug produzieren, um einen Astronauten kontinuierlich mit Sauerstoff zu versorgen.

Diese Versorgung könnte kontinuierlich erfolgen, da auf diesen ungeschützten Welten durch den UV-Bombardement der Sonne ständig reaktive Spezies entstehen. Wenn das Sauerstoff-Farming-Tool den gesamten Sauerstoff aus den reaktiven Spezies in einem bestimmten Bereich freisetzt, würde es durch einfaches direktes Sonnenlicht erneut oxidiert werden, sodass dasselbe Tool den Vorgang noch einmal wiederholen könnte.

Reaktive Spezies kommen jedoch nicht nur auf Planeten und Monden vor – sie könnten auch durch kosmische Strahlung auf Metall oder anderen Materialien verursacht werden, die in Raumfahrzeugen selbst verwendet werden. Darüber hinaus kommen reaktive Spezies sogar auf der Erde vor, wenn auch in geringeren Mengen. Selbst in geringen Mengen besteht jedoch das Potenzial, lebenden, atmenden (oder nicht atmenden) biologischen Systemen irreparablen Schaden zuzufügen. In jedem Fall könnte ein solcher Detektor für reaktive Sauerstoffspezies Leben sowohl auf anderen Planeten, im Weltraum als auch auf unserem eigenen blauen Ball retten.

Es ist jedoch noch ein langer Weg, bis ein Gerät einsatzbereit ist. Die Europäische Weltraumorganisation fördert ein Programm der Universität Patras und von 01 Mechatronics, um weiter zu erforschen, wie das System auf dem Mond oder dem Mars funktionieren würde. Dazu nutzen sie Simulanten von Marsboden und hoffen, die Möglichkeit zu bekommen, sie an einigen echten Mondgesteinen zu testen.

Die vorläufigen Tests verliefen bisher gut, und es gibt zweifellos eine kommerzielle Anwendung für einen Detektor für reaktive Spezies sowohl im Weltraum als auch auf der Erde. Mit etwas Glück könnte aus dem, was als gescheitertes Experiment auf einem anderen Planeten angesehen werden könnte, ein ganzer Unterzweig der Chemiedetektionsindustrie hervorgehen.

Erfahren Sie mehr:ESA – Mond- und Mars-Superoxide für den SauerstoffanbauZisimopoulos et al. – Nachweis von Superoxidradikalen in allen biologischen Systemen durch DünnschichtchromatographieAtlas – Korrosive Mars- und Mondböden könnten zur Sauerstoffgewinnung genutzt werden

Hauptbild: Überblick über die Marslandschaft. Bildnachweis – NASA / JPL – Caltech / MSSS