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Donnerstag, 20.09.2018
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Pilzbefall im NASA-Reinraum

Pilze im Meteoritenlabor könnten Nachweis extraterrestrischer Moleküle verfälschen

Irdische Kontamination: In einem vermeintlich sterilen Meteoritenlabor der NASA in Houston haben Forscher unerwartet viele Pilzsporen nachgewiesen – gerade noch rechtzeitig. Denn in diesem und anderen NASA-Reinräumen sollten künftig Proben vom Mars und vom Asteroiden Bennu gelagert und untersucht werden. Die Kontamination mit irdischen Schimmelpilzen könnte Analysen dieser Weltraumobjekte verfälschen – und hat dies bei Meteoriten und Mondgestein vielleicht schon getan.
Mondgesteinsproben in einem NASA-Reinraum. Der Nachweis von Pilzen in einem anderen NASA-Reinraum könnte bedeuten, dass auch diese Proben verunreinigt sind.

Mondgesteinsproben in einem NASA-Reinraum. Der Nachweis von Pilzen in einem anderen NASA-Reinraum könnte bedeuten, dass auch diese Proben verunreinigt sind.

Sterile Reinräume sind ein bei Weltraummissionen doppelt wichtig. Einerseits sollen sie verhindern, dass irdische Mikroben von Raumsonden und Landemodulen auf andere Himmelskörper gebracht werden und so die extraterrestrische Umgebung kontaminiert wird. Zum anderen aber sollen sie sicherstellen, dass Proben aus dem Weltraum oder von Mond, Mars und Asteroiden unter sterilen Bedingungen gelagert und analysiert werden können.

Wie rein sind die NASA-Reinräume?


Allerdings: Diese Raumfahrt-Reinräume steril zu halten, ist offenbar schwerer als gedacht. Bereits 2013 entdeckten Forscher in Reinräumen des NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) und des Kennedy Space Center, aber auch bei der ESA in Kourou hartnäckige Bakterien, die in der lebensfeindlichen Umgebung solcher Reinräume offenbar problemlos überlebten.

Jetzt haben Aaron Regberg vom Johnson Space Center (JSC) der NASA und seine Kollegen eine weitere Kontamination entdeckt. Betroffen ist das Meteoritenlabor am JSC, ein Reinraum, in dem bisher vor allem in der Antarktis gefundene Meteoriten gelagert und analysiert wurden. Die Forscher hatten Abstrichproben von Fußboden, Tischen sowie einem speziellen Arbeitsbereich für die Verarbeitung von Meteoritenproben genommen und diese auf Nährmedien kultiviert.


Penicillium-Schimmelpilz unter dem Mikroskop

Penicillium-Schimmelpilz unter dem Mikroskop

Pilzsporen überall


Das Ergebnis: Die Proben waren kontaminiert. "Wir fanden zwischen vier und 28 koloniebildende Einheiten pro 25 Quadratzentimeter", berichten Regberg und seine Kollegen. Das Überraschende jedoch: Im Unterschied zu früheren Funden handelte es sich nicht um Bakterien, sondern vorwiegend um Schimmelpilze: Sie machten 83 bis 97 Prozent der nachgewiesenen Kontamination aus.

Bedenklich ist dies aus zwei Gründen, wie Regberg erklärt. Er und seine Kollegen haben die Proben bei ihren Tests gezielt so kultiviert, dass sowohl Bakterien als auch Pilze wachsen und damit nachgewiesen werden können. In den bisherigen Tests der meisten anderen NASA-Reinräume sei dies aber nicht passiert. Es ist daher nach Ansicht der Forscher nicht auszuschließen, dass auch die anderen Reinräume eine bisher unerkannte Kontamination mit Pilzen aufweisen.

Aminosäure vom Pilz statt aus dem All?


Ein weiteres Problem: Ein Befall mit Schimmelpilzen kann Gesteinsproben chemisch verändern und so die Analysen verfälschen. Zudem produzieren einige Schimmelpilze exotische Aminosäuren wie die α-Aminoisobuttersäure oder Isovalin. "Diese Aminosäuren gelten meist als extraterrestrischen Ursprungs, wenn sie in Meteoriten nachgewiesen werden", sagt Regberg.


Die Entdeckung der Pilze im Meteoriten-Reinraum stellt nun diese Annahme in Frage. "Die meisten der von uns nachgewiesenen Pilze gehörten zur Gattung Penicillium – und mindestens eine Art dieser Gattung kann α-Aminoisobuttersäure produzieren", berichten die Forscher.

Die NASA-Raumsonde OSIRIS-REx soll erstmals Proben von einem Asteroiden zur Erde zurückbringen.

Die NASA-Raumsonde OSIRIS-REx soll erstmals Proben von einem Asteroiden zur Erde zurückbringen.

Tatsächlich haben NASA-Forscher bereits vor einigen Jahren entdeckt, dass vermeintlich außerirdische Aminosäuren im Mondgestein der Apollo-Missionen größtenteils irdischen Ursprungs sind. Die ebenfalls in diesen Proben nachgewiesene α-Aminoisobuttersäure jedoch stuften sie damals noch als wahrscheinlich von Meteoriten stammend ein. Die mögliche Pilz-Kontamination der Reinräume weckt daran nun Zweifel.

Künftige Probenmissionen gefährdet?


Brisant sind die neuen Funde auch deshalb, weil in naher Zukunft gleich mehrere Weltraummissionen Proben von Asteroiden und vom Mars nehmen und zur Erde zurückbringen sollen. Eine dieser Missionen ist die bereits gestartete Raumsonde OSIRIS-Rex, die im Herbst 2018 beim Asteroiden Bennu ankommen und Proben von seiner Oberfläche bergen soll. Erste Gesteinsproben vom Mars soll dagegen die NASA-Mission "Mars 2020" zurückbringen.

Um eine Kontamination dieser wertvollen Proben zu verhindern, müssen nun sämtliche dafür eingeplanten Reinräume noch einmal untersucht werden. Regberg und seine Kollegen wollen zudem DNA-Analysen einsetzen, um die genaue Artzusammensetzung der Pilzfunde zu bestimmen. "Es ist sehr wichtig, nun die Mikrobiologie der künftigen Lagerorte dieser Proben genau zu bestimmen und zu minimieren", betonen die Forscher. (49. Lunar and Planetary Science Conference 2018)
(NASA, 27.03.2018 - NPO)
 
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