Langzeit-Studie auf ISS zeigt: Einige irdische Organismen können auf dem Mars überleben

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Blick auf die Expositionsplattform EXPOSE-R der BIOMEX-Versuchsanordnung außerhalb der Internationalen Raumstation ISS. Copyright: ESA/ROSCOSMOS

Blick auf die Expositionsplattform EXPOSE-R der BIOMEX-Versuchsanordnung außerhalb der Internationalen Raumstation ISS. Copyright: ESA/ROSCOSMOS

Berlin-Adlershof (Deutschland) – Im Rahmen des Projekts „BIOMEX“ wurden zwischen 2014 und 2016 hunderte Proben von irdischen Organismen an Bord der Internationalen Raumstation ISS Weltraum- und Marsbedingungen ausgesetzt. Die Ergebnisse des Lagzeit-Tests zeigen nun, dass einige irdische Organismen, auch unter Marsbedingungen überleben und gedeihen können. Leben auf dem Mars scheint also – auch heute noch – möglich zu sein.

Wie Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in den kommenden März 2019 auf einer wissenschaftlichen Abschlusskonferenz zu BIOMEX erläutern werden, wurde in dem Experiment auch Sensoren entwickelt, mit denen die Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen bei zukünftigen Weltraummissionen detektiert werden können.

Während der Mars heute noch viele Eigenschaften mit der Erde gemein hat und in seiner geologischen Vergangenheit auch Wasser über seine Oberfläche floss, sind die Bedingungen auf dem Roten Planeten heute derart extrem, dass es nur noch schwer vorstellbar ist, dass hier Organsimen – wie wir sie von der Erde kennen – überleben könnten.

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„Herauszufinden, ob es doch möglich ist, war eines der Ziele des vom DLR koordinierten Experiments BIOMEX (BIOlogy and Mars EXperiment) auf der Internationalen Raumstation ISS“, berichtet die dazugehörige Pressemeldung des DLR und fasst ein wesentliches Resultat der Studie wie folg zusammen: „Tatsächlich sind manche irdische biologische Substanzen und Strukturen sehr hart im Nehmen. Sie überlebten grenzwertige Umweltbedingungen während eines 18-monatigen Stresstests im Weltall. Dabei waren Proben unterschiedlicher Organismen wie Bakterien, Algen, Flechten und Pilze auf einer Außenplattform der ISS insgesamt 533 Tage dem Vakuum, intensiver UV-Strahlung und extremen Temperatur-Unterschieden ausgesetzt. Einige der Organismen und Biomoleküle haben im offenen Weltraum eine enorme Strahlungsresistenz gezeigt und kehrten tatsächlich als ‚Überlebende‘ aus dem All zur Erde zurück.”

“Wir haben unter anderem Archäen, also einzellige Mikroorganismen, wie es sie auf der Erde seit über dreieinhalb Milliarden Jahren im salzigen Meerwasser gibt, untersucht“, berichtet der Astrobiologe Dr. Jean-Pierre Paul de Vera vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof, der die wissenschaftliche Leitung von BIOMEX inne hatte. „Unsere ‚Probanden‘ sind Verwandte, die aus dem Permafrost der Arktis isoliert wurden. Sie haben unter Weltraumbedingungen überlebt und sind zudem mit unseren Instrumenten detektierbar.“ Es sind derartige Einzeller, die Astrobiologen noch heute als Kandidaten für Lebensformen, die heute noch auf dem Mars existieren könnten, diskutieren. Mit diesem Ergebnis sei das „Hauptziel des Experiments“ erreicht worden, so das DLR.

Diese Erkenntnis bedeute aber nicht im Umkehrschluss, dass Leben auch wirklich auf dem Mars vorkommen muss, schränken die DLR-Forscher um de Vera zugleich ein. “Aber die Suche danach ist nun mehr denn je die stärkste Triebfeder für die nächste Generation von Raumfahrtmissionen zum Mars.”

Laut den BIOMEX-Astrobiologen stärken die Ergebnisse zudem auch die Panspermie-Theorie. Laut der vor 3,8 Milliarden Jahre auf dem frühen Mars Organismen existierten auf dem frühen Mars existierten und durch einen Asteroideneinschlag in dabei ausgeworfenem Gestein vom Mars in Richtung Erde katapultiert wurden. In Form von Meteoriten soll das Leben so auch auf die junge Erde gelangt sein und sich weiter weiterentwickelt haben.“

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Auch ein weiteres Ziel des Projekts, konnten die Wissenschaftler erfolgreich erreichen und die von den Mikroorganismen gebildeten Stoffwechselprodukte oder Zellbestandteile mit Instrumenten, die auch an Bord zukünftiger Missionen auf der Marsoberfläche gemessen werden, ohne dass eine Probenvorbereitung vor Ort notwendig ist.

Eine der Methoden hierfür stellt demnach die sog. Raman-Spektroskopie dar, mit der Proben zerstörungs-und berührungsfrei auf der Marsoberfläche von einem Rover aus untersucht werden können. “Laserstrahlen, also energiereiches, gebündeltes Licht, regen Moleküle zu Schwingungen an“, erläutert hierzu Dr. Ute Böttger vom ebenfalls an BIOMEX beteiligten DLR-Institut für Optische Sensorsysteme und führt dazu weiter aus: „Unterschiedliche Moleküle haben dabei unterschiedliche Schwingungsmuster, die wie ein unverwechselbarer Fingerabdruck zur Identifikation von Molekülen und Kristallstrukturen verwendet werden können.”

Doch nicht nur für die Suche nach außerirdischem Leben auf dem Mars stellen die BIOMEX-Ergebnisse einen Fortschritt dar. Sie dienen auch der Definition sogenannter Biosignaturen im All und erweitern die Grundlage für eine Datenbank, die als Basis für die Suche nach außerirdischem Leben in unserem Sonnensystem dienen soll: „Zukünftige Missionen, wie die von der ESA für 2020 geplante ExoMars-Mission, werden maßgeblich von diesen Daten profitieren“, die die DLR-Forscher abschließend. “Sie können eine wichtige Hilfe bei der Identifikation und Zuordnung von Signalen darstellen, die bei ExoMars 2020 beobachtet oder die mit Raumsonden von anderen Himmelskörpern gewonnen werden. Beispielsweise wurden auch in den Eisfontänen auf dem Saturnmond Enceladus Spuren von Methan nachgewiesen. Dort, wie auch unter den Eiskrusten der Jupitermonde Europa und Ganymed, sind vermutlich beträchtliche Mengen an Wasser vorhanden, in denen primitive, einzellige Organismen entstanden sein könnten.“

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