Oplossingen die bestudeerd worden in SCK-CEN

1. Bloedonderzoek, DNA-beschadiging en ruimtemedicijnen

De onderzoekers van het SCK analyseren bloedmonsters die bij de astronauten worden afgenomen vóór, tijdens en na hun verblijf in de ruimte. Deze stalen worden bestraald en in het SCK in vitro geanalyseerd om de intrinsieke stralingsgevoeligheid van iedere ruimtevaarder te bepalen, net als de capaciteit van hun lichaam om de schade te herstellen die de straling eventueel veroorzaakt aan het genetische materiaal (DNA).

Het SCK voert ook experimenten in vitro in de ruimte uit met huidcellen en endotheliale cellen. Die laatste zijn cruciaal voor het organisme. Hun vernietiging kan een verhoogd risico van bloeduitstortingen veroorzaken. De experimenten bestaan eruit om de snelheid te bepalen waarmee die cellen verouderen en ook te weten te komen of ze beschadigd worden door de omstandigheden in de ruimte. Aangezien het cardiovasculaire systeem heel gevoelig is voor de microzwaartekracht en de straling moeten er strategieën worden uitgewerkt om het immuunsysteem en het cardiovasculaire systeem te versterken.

Het SCK onderzoekt ook hoeveel geneesmiddelen ruimtevaarders moeten nemen om hun gezondheid te beschermen tijdens een ruimtemissie. In de extreme omstandigheden in de ruimte neemt de kracht van geneesmiddelen sneller af en reageren zij niet noodzakelijk op dezelfde manier als op aarde. Het doel bestaat erin om de ideale geneesmiddelen klaar te maken voor een reis naar Mars. Het SCK analyseert hun stabiliteit en hun stralingsweerstand. Op basis van deze onderzoeken kunnen er medicijnen worden ontwikkeld die stabieler en betrouwbaarder zijn en aangepast aan de toekomstige langdurige missies.

2. In kaart brengen van straling

Tijdens verschillende ruimtemissies heeft het SCK met dosismeters de straling in kaart gebracht. Op basis van die experimenten kan de precieze stralingsdosis binnen in het station en buiten het ISS bepaald worden. Met deze gegevens kunnen de risico's waaraan de astronauten tijdens een maanmissie van meerdere maanden worden blootgesteld, worden berekend.

3. Life Support richting Mars

Om een missie naar Mars mogelijk te maken, bestuderen de onderzoekers in microbiologie van het SCK sinds 1989 een microbieel systeem voor de recyclage van organisch en anorganisch afval dat de ruimtevaarders de kans moet bieden om volkomen autonoom zuurstof, drinkwater en voedsel te produceren. Daarbij wordt het organische en anorganische afval omgezet in water, zuurstof en voedsel. Dat gaat behoorlijk ver: CO2, water, stoelgang, urine van de ISS-astronauten, zelfs transpiratievocht in de cabine, het wordt allemaal gerecycleerd. “Een astronaut verbruikt in de ruimte ongeveer dertig kilogram per dag aan water, voedsel en zuurstof. Dat is dertig ton in duizend dagen, zowat de duur van een enkele reis naar de planeet Mars. Véél te zwaar om mee te nemen. Recycleren is dus de boodschap: in de ruimte is de urine van vandaag de koffie van morgen”, zegt Nathalie Leys.

Die aanpak heeft geleid tot het MELiSSA-project, waarvoor de eerste experimenten in de ruimte werden uitgevoerd in 2002. In 2017 werd de eerste fotobioreactor naar de ruimte gestuurd. Hij bevatte de fameuze cyanobacterie, spiruline. Uit de eerste resultaten blijkt dat de spirulinebacterie haar taak voortreffelijk heeft vervuld: ze produceerde zuurstof en voedsel in de extreme omstandigheden in het ISS.

"Die bioreactor heeft ons essentiële gegevens geleverd voor ons onderzoek waardoor het einddoel wat meer in zicht komt: op een dag een bijdrage leveren voor de eerste missie naar Mars”, besluit Natalie Leys.