Viaggi spaziali: un fungo nero potrebbe proteggere gli astronauti dalle radiazioni

"La vita vince sempre", anche nei luoghi capaci di annientare nel giro di pochi secondi una creatura vivente, è stato possibile, per alcune specie, non solo sopravvivere, ma addirittura prosperare.

Parliamo di Chernobyl, precisamente del reattore numero 4, dove, nel 1986 si consumò una delle più grandi e gravi tragedie, di matrice umana, che la nostra storia contemporanea ricordi; le radiazioni raggiunsero livelli talmente alti da poter uccidere un essere umano in soli 60 secondi circa.

Eppure, nel 1991, si scoprì un piccolo fungo (più simile a una muffa che a un porcino) che aveva trovato, nelle vasche di raffreddamento del reattore e fra le pareti di cemento armato, il luogo perfetto in cui vivere e crescere, ricoprendo, con un manto nero, ogni superficie incontrata.

É il Cladosporium sphaerospermum, un fungo radiotrofico, in grado di nutrirsi delle radiazioni ionizzanti e che, secondo diversi team di scienziati dell'Università del North Carolina, Stanford e del Nasa Ames research center, potrebbe fungere da scudo contro le radiazioni cosmiche (di vario genere e provenienti da stelle, supernove e quasar) i cui effetti a breve termine possono portare a demenza e, a lungo termine, a tumori, deficit della vista e malattie cardiovascolari.

Un'ottima notizia in vista delle future missioni sulla Luna o su Marte, dove gli astronauti non possono contare sulla protezione del campo magnetico terrestre.

"Durante un anno, in media, una persona sulla Terra è esposta a circa 6,2 millisievert (un millesimo di Sievert, l’unità di misura delle dosi di radiazioni, ndr),mentre un astronauta sulla Stazione spaziale internazionale (che è protetto dall’abbraccio del campo magnetico terrestre ma non dall’atmosfera ndr) è esposto approssimativamente a 114 mSv. Su una missione di tre anni, in un anno, un astronauta sarebbe esposto a circa 400 mSv, principalmente da radiazione cosmica galattica".

Inoltre, con qualche modifica, questi organismi potrebbero essere utilizzati anche per schermare le future basi sulla Luna e su Marte.

A tale proposito sono stati redatti due studi, i cui sono state presentate le promettenti ipotesi: dal momento che è necessario testare le potenzialità del fungo nello spazio, i ricercatori hanno posizionato alcune spore (uno strato di soli 1,7 millimetri) su una capsula di Petri inviata a bordo della Iss.

Dai dati raccolti hanno dimostrato come i funghi siano riusciti a bloccare i livelli di radiazioni spaziali da un minimo dell'1,8% a un massimo del 5,4% in meno. Un ipotetico scudo spesso 21 centimetri potrebbe "... Abbondantemente annullare la dose annuale equivalente delle radiazioni ambientali sulla superficie di Marte. Mentre per uno strato di soli nove centimetri sarebbe necessario in un miscuglio equimolare di melanina e regolite marziana".

Un mix di terra rossa e funghi in parti uguali basterebbe, dunque, a scongiurare le possibili conseguenze dell'esposizione alle radiazioni.

Da questo risultato partiranno ulteriori test, volti a confermare quanto anticipato negli studi: “Gamma radiation interacts with melanin to alter its oxidation-reduction potential and results in electric current production” (del 2011) e "A Self-Replicating Radiation-Shield for Human Deep-Space Exploration: Radiotrophic Fungi can Attenuate Ionizing Radiation aboard the International Space Station" (del 2020).

Il segreto di questi funghi è la radiosintesi, un processo analogo alla fotosintesi delle piante, con cui l'organismo, attraverso i pigmenti di melanina (la controparte della clorofilla) processa l'energia assorbita dalle radiazioni nucleari senza danni per l'organismo e la converte in energia chimica in forma utilizzabile.

Come spiegato nello studio del 2011, i raggi gamma interagiscono con la melanina modificandone il suo potenziale ossido-rigeneratore, generando come effetto finale la produzione di elettricità ed energia metabolica.

In estrema sintesi, i funghi che vivono intorno ai resti della centrale nucleare di Chernobyl hanno sviluppato mutazioni genetiche che consentono loro di utilizzare l'energia delle radiazioni ionizzanti per la propria sopravvivenza.

Al momento la ricerca non è in grado di sapere quali siano i processi molecolari che regolano la radiosintesi, rendendola possibile.

Un'altra caratteristica estremamente interessante del Cladosporium sphaerospermum è la sua capacità di auto-rigenerarsi: basterebbe, quindi, inviarne una piccola quantità in orbita, per riuscire a creare uno scudo biologico contro le radiazioni.

L'attenzione per il fungo ha ragioni pratiche molto importanti.

Al momento, per proteggere gli esseri umani nello spazio, si è sempre usata l'acqua, ma ogni carico da lanciare nello spazio costa migliaia di dollari al mq.

Si è quindi imposta con enorme importanza la necessità di proteggere gli astronauti, in modo adeguato, con uno scudo sottile e leggero, e il Cladosporium sphaerospermum potrebbe essere la risposta che stiamo cercando.