Mars 500 ... BIOFILM E LIFEPLUS DUE ESPERIMENTI FONDAMENTALI PER IL VIAGGIO VERSO MARTE

Siamo al quinto giorno di missione. In un viaggio reale verso Marte l'astronave avrebbe già abbandonato l'orbita terreste e sarebbe già inserita in un'orbita di Hohmann alla volta di Marte.

A questo punto gli astronauti avrebbero circa 245 giorni da passare in viaggio a bordo dell'astronave prima di arrivare a destinazione. Il tempo a bordo scorre lento, la difficoltà maggiore è acquisire un ritmo biologico regolare.

Manca l'alternarsi del giorno e della notte e l'ansia rischia di prendere il sopravvento, quindi occorre regolare il metabolismo, creare delle condizioni di vita quanto più simili a quelle di un habitat terrestre. Otto mesi è un tempo d'attesa lunghissimo, perciò occorre impegnare gli astronauti in attività essenziali sia per la vita a bordo che per il mantenimento di un buon equilibrio psicomotorio. Le attività possono sostanzialmente essere suddivise in tre categorie: di servizio, scientifiche, ludiche e di riposo. Ciascuna di queste è essenziale per il buon esito della missione ed il loro alternarsi consente man mano la stabilizzazione del metabolismo e della psiche umana: impegnare la mente e il corpo in attività utili sia per l'equipaggio che per il raggiungimento di un obiettivo comune, permette di controllare l'ansia e darsi uno scopo.

Nel caso della missione Mars 500 ci sono due fattori anomali rispetto ad una missione reale. Il primo è la consapevolezza che la missione simulata è priva di rischi, il secondo è la possibile demotivazione psicologica dell'equipaggio in assenza di una meta reale. Perciò anche in una simulazione occorre che ci sia un obiettivo che valga il disagio reale dei singoli individui.
Il programma Mars 500 è in questo senso completo perché, pur nella consapevolezza di un viaggio virtuale, offre all'equipaggio degli stimoli reali che si concretizzano non solo nella simulazione delle operazioni quotidiane ma nel raggiungimento di risultati scientifici concreti, che solo con la simulazione dell'ntera missione possono essere ottenuti.

Il team guidato dal Prof. Francesco Canganella, Ordinario di Microbiologia presso l’Università della Tuscia di Viterbo, ha in particolare la responsabilità della conduzione di due esperimenti, entrambi facenti parte del progetto MICHA (MIcrobiological monitoring in Confined HAbitats):

Esperimento BIOFILM – tematica Biocontaminazione ambientale
Si tratta di un'indagine microbiologica che mira ad approfondire le conoscenze sui materiali e sulla loro colonizzazione da parte di batteri portati nello spazio dall’uomo stesso.
L’impianto sperimentale è stato ideato e sviluppato dal Prof. Canganella dell’Università della Tuscia di Viterbo, che lo ha messo a punto in collaborazione con la Thales Alenia Space di Torino, il Politecnico di Torino, l’IBMP di Mosca e l’Università Statale di Mosca.

"Certo non tutte le specie batteriche sono a noi favorevoli, soprattutto in ambienti confinati con forte permanenza umana, come nella Stazione Spaziale Internazionale, nello Shuttle, in un futuribile veicolo per missioni umane di lunga durata o addirittura all’interno di basi marziane: in certe condizioni si possono formare sulle superfici dei veri e propri “strati” di cellule microbiche, detti “biofilm”, che a volte possono dar luogo a fenomeni di corrosione biologica e quindi alla parziale degradazione dei materiali, cosa che può essere molto rischiosa in un ambiente estremo come quello spaziale”.

Questo è quanto afferma il Professor Canganella, che è uno dei “Principal Investigator”, ovvero degli scienziati capofila dei progetti selezionati.

“E’ per questo che tutto ciò che viene introdotto nei moduli abitati viene sterilizzato o disinfettato, nel caso specifico ne sanno qualcosa i russi, che forti della loro esperienza cosmonautica fin dai tempi della MIR conoscono bene i fenomeni di “biocorrosione”, ovvero corrosione di materiali anche molto resistenti e studiati per lo spazio, da parte di popolazioni di microrganismi che se si insediassero per esempio su sensori, potrebbero addirittura inattivarli”.

Per l’esperimento sono stati impiegati pannelli della stessa speciale lega di alluminio utilizzata per molti moduli della ISS (International Space Station). I pannelli sono stati forniti dalla Thales Alenia Space, da anni leader nella costruzione di strutture spaziali.

I trattamenti antimicrobici che saranno testati sono cinque: il primo, messo a punto dall’Università della Tuscia, è a base di una sostanza naturale prodotta da batteri non transgenici. Il trattamento dovrebbe impedire la colonizzazione delle superfici trattate, con enormi risvolti applicativi in tutti quei contesti spaziali in cui sarà presente l’uomo, quindi nei moduli abitativo, medico, orbitale e persino nelle future serre che garantiranno cibo fresco agli astronauti; il secondo riguarda un condizionamento fisico-chimico a base di silice e argento sviluppato dal Politecnico di Torino, che ha dimostrato di possedere discrete potenzialità antimicrobiche; il terzo è un trattamento chimico ideato dall’Università Statale di Mosca, indirizzato in modo particolare all’inibizione di funghi e muffe, mentre gli ultimi due sono più convenzionali, basati sull’utilizzo di perossido di idrogno al 6% e di sostanze antibatteriche già note, le cui applicazioni spaziali sono state sinora limitate al campo medico.

Esperimento LIFEPLUS – tematica Nutrizione e salute degli astronauti
Anch’esso ideato e sviluppato dallo stesso gruppo di lavoro dell’Università della Tuscia, è stato messo a punto in collaborazione con l’Università di Bologna, l’Università di Firenze, il sopra citato IBMP e l’Azienda Agraria Aboca SpA di Sansepolcro (Arezzo).

L’idea sperimentale è nata dal fatto che gli astronauti sono soggetti a molteplici stress ambientali, dovuti in particolare alla necessità di vivere per periodi più o meno lunghi in ambienti confinati, in cui subiscono notevoli sollecitazioni psico-fisiche.

In vista di future missioni umane su Marte è dunque di fondamentale importanza stabilire delle linee-guida per mantenere la salute ed il benessere degli equipaggi.

Per raggiungere questo obiettivo, oltre a dover fornire agli astronauti la possibilità di coltivare vegetali freschi per la loro alimentazione, bisognerà far sì che possano integrare la loro dieta quotidiana con sostanze funzionali di origine naturale.
Nello spirito di questa strategia è stato sviluppato l’esperimento LIFEPLUS, una indagine microbiologica per studiare la variazione della microflora umana, sia intestinale che salivare, in seguito all’assunzione di probiotici e/o di sostanze nutraceutiche in grado di stabilizzare le condizioni psico-fisiche dei membri dell’equipaggio.

Mentre i cosiddetti “probiotici” sono microrganismi benefici per la salute umana agendo al livello del tratto intestinale, i “nutraceutici” hanno una funzione di tipo sia nutrizionale che farmacologica, poiché contengono molecole utili al nutrimento ed alla prevenzione di alcune patologie, soprattutto di quelle tipiche dell’età avanzata.

Durante l’intera durata dell’esperimento, ovvero 520 giorni, i sei membri dell’equipaggio assumeranno quotidianamente capsule di probiotici, di estratti vegetali e pappa reale per periodi di 30 giorni ciascuno intervallati da 60 giorni di riposo. A questo proposito la Aboca ha formulato appositamente un prodotto ad azione tonico-adattogena e di rinforzo delle difese immunitarie, chiamato “Natura Mix forza&difesa”.

Di particolare importanza è l’analisi della microflora intestinale, ormai scientificamente riconosciuta come un elemento chiave della salute umana e animale, che può essere considerata come un vero e proprio organo a sé. Essa non solo esercita un’azione fondamentale per il benessere dell’individuo, ma risponde prontamente sia in termini quantitativi che qualitativi alle sollecitazioni ambientali (dieta, stress, malattia, assunzione di farmaci, ecc.).

Mars 500 continua ...

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