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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

41 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Mars, Mikroorganismen, Invasive Arten ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

12.07.2017 um 20:36
@Fedaykin

Prinzipiell nicht, aber je nach Strahlenart sind die regulatorischen Anforderungen recht hoch. Aber gut, bei einem Projekt dieser Größenordnung wird man sich die Mühe wohl machen.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

13.07.2017 um 07:50
Zitat von FedaykinFedaykin schrieb:Jaja, und was hat das mit dem Biolabor zu tun?
Das hat insofern damit zu tun, dass ein Biolabor damit nicht standardmäßig ausgestattet ist.
Zitat von FedaykinFedaykin schrieb:Meinst er es ist schwer dort entsprechende Strahlung zum Überleben zu generieren?
Ja, ich denke, dass das nicht so ganz trivial wäre. Neben der biologischen Schutzstufe würde auch der Strahlenschutz eine Rolle spielen. @Obrien sagt ja schon, dass es da einige regulatorische Hürden geben würde.

Eine weitere Schwierigkeit wäre auch, dass man die Bedingungen für den Transportweg schaffen muss. Das wiederum wäre eine logistische Hürde, denke ich.

Ich weiß, das Thema ist sehr hypothetisch, aber man darf ja auch mal aus wissenschaftlicher Sicht den "Was wäre, wenn man wirklich was findet"-Fall durchspielt. Die Diskussion soll ja auch nicht auf die eingangs beschriebenen Probleme beschränkt sein, sondern kann beliebig erweitert werden.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

13.07.2017 um 08:27
Zitat von AtroxAtrox schrieb:Neben der biologischen Schutzstufe würde auch der Strahlenschutz eine Rolle spielen.
Ich denke nicht, dass das ein Problem wäre. Zum einen ist die Marsoberfläche infolge Strahlenbelastung und Perchloraten für die Existenz von Mikroben nicht gerade förderlich, um es milde auszudrücken. Wenn dort also etwas lebt, dann im Gesteinsuntergrund, der eventuell mit Restfeuchtigkeit durchsetzt ist. Die Strahlenbelastung dort ist dann erheblich niedriger und dürfte mit der auf der Erdoberfläche vergleichbar sein. Da die UV-Strahlung nicht bis ins Gestein durchdringt, müsste man sie nicht extra im Labor nachstellen.

Die hypothetischen Marsmikroben müssten lediglich in einer sterilen Umgebung in ihrer Gesteinsmatrix, aus der sie entnommen wurden, gelagert werden, ohne sie zusätzlich noch mit Teilchenstrahlung und UV-Strahlung zu traktieren. Die Nische, in der sie überdauert haben - falls es sie gibt! -, zeichnet sich ja gerade dadurch aus, dass sie vor Strahlenbelastung abschirmt.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

13.07.2017 um 10:20
@ATGC

Oder es sind radiophile, die sich dann vermehren wenn ihr Lebensraum kurzeitig mit Wasser bedeckt ist. Oder beides, ein Ökosystem besteht ja aus mehreren Spezies. Rein hypothetisch, wäre es nicht möglich, das dieses Ökosystem sogar zusätzlich auch durch UV-Strahlung angetrieben wird, sowie unseres durch Sonnenlicht?


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

13.07.2017 um 11:38
Zitat von ObrienObrien schrieb:Oder es sind radiophile, die sich dann vermehren wenn ihr Lebensraum kurzeitig mit Wasser bedeckt ist.
Radiophile Organismen sind ja weniger "radiophil" als "radiotolerant" - halten also einen höheren Strahlungspegel aus, ohne ihn zu bevorzugen. Als Extremophile gehen diese Organismen deswegen durch, weil sie dort wachsen, wo sonst nichts mehr wachsen kann. Beispiel ist hier die Radiotrophie von Pilzarten, die im Fallout-Gebiet von Tschernobyl wachsen.

Bei hypothetischen Marsmikroben würde ich davon ausgehen, dass es sich hier ebenfalls nicht um eine Radiophilie handelt, sondern um eine Radiotoleranz, wo - im Gegensatz zum irdischen Beispiel - die Strahlungsbelastung nicht gesucht, sondern Strahlungssenken bis zur Belastbarkeitsgrenze hin als Nische ausgereizt werden. Der Selektionsdruck würde die Vorläuferpopulationen dahingehend aussortieren, dass sie in Richtung Strahlungsmaximum evolvieren, wobei dieses Strahlungsmaximum nicht direkt an der Oberfläche verortet ist, sondern innerhalb der Gesteinsmatrix.

Das Ökosystem wäre dann vertikal strukturiert von strahlungsintoleranten Mikroben in den tiefsten Schichten bis zu den strahlungstolerantesten Mikroben in den oberflächennächsten Schichten, wobei diese immer noch einige Dezimeter unterhalb der eigentlichen Oberfläche liegen könnten. Weiterhin muss man die Perchlorate berücksichtigen, die sich in den Boden sowie in Gesteinsritzen in das Innere verfrachten und ihrerseits eine membranenschädigende Wirkung besitzen. Bei einer kurzzeitigen Bedeckung mit Wasser gelangen diese Perchlorate in Lösung und sickern dann auch in tiefere Bodenschichten ein.
Zitat von ObrienObrien schrieb:Rein hypothetisch, wäre es nicht möglich, das dieses Ökosystem sogar zusätzlich auch durch UV-Strahlung angetrieben wird, sowie unseres durch Sonnenlicht?
Wenn die Mikroben im Untergrund leben, dürfte das schwierig zu bewerkstelligen sein. Wahrscheinlicher wäre für mich eine antreibende Wirkung durch Reste einstiger vulkanischer Aktivität. Dadurch könnten unterirdische Eisvorkommen im Permafrostboden zeitweilig aufgetaut werden, so dass neben dem Wärmeinput zugleich auch ein Nährstoffinput für die Mikroben erfolgte, der sie aus ihrer Ruhephase zu einer reproduktiven Phase erwachen ließe.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

13.07.2017 um 14:45
Zitat von AtroxAtrox schrieb:Ja, ich denke, dass das nicht so ganz trivial wäre. Neben der biologischen Schutzstufe würde auch der Strahlenschutz eine Rolle spielen. @Obrien sagt ja schon, dass es da einige regulatorische Hürden geben würde.
Strahlenschutz ist nicht so schwer, wenn man nicht gerade Gammastrahlung einsetzt.
Zitat von AtroxAtrox schrieb:Eine weitere Schwierigkeit wäre auch, dass man die Bedingungen für den Transportweg schaffen muss. Das wiederum wäre eine logistische Hürde, denke ich.
So gesehen käme es dann nicht mal lebend vom Mars in den Erdorbit.

Dann müsste man schon ne Extra Mission durchführen wo man garantiert Bakterien hätte.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

13.07.2017 um 20:28
@ATGC
Zitat von ATGCATGC schrieb:Wenn die Mikroben im Untergrund leben, dürfte das schwierig zu bewerkstelligen sein. Wahrscheinlicher wäre für mich eine antreibende Wirkung durch Reste einstiger vulkanischer Aktivität.
Die auf dem Mars aber nicht sehr stark ist, aber für einige Biotope analog zu Black Smokern könnte das tatsächlich der Antrieb sein.
Zitat von ATGCATGC schrieb:Der Selektionsdruck würde die Vorläuferpopulationen dahingehend aussortieren, dass sie in Richtung Strahlungsmaximum evolvieren, wobei dieses Strahlungsmaximum nicht direkt an der Oberfläche verortet ist, sondern innerhalb der Gesteinsmatrix.
Oder dahingehend, UV-Strahlung als Energiequelle zu nutzen ,ähnlich wie das mit Sauerstoff auf der Erde geschah, nach der großen Sauerstoffkatastrophe im Präkambrium. Das würde insofern sinn machen, als das die geringe Strahlungsintensität dadurch kompensiert wird, das man ein breiteres Spektrum nutzt.

Ist natürlich alles Hypothese. Wie sieht es eigentlich mit der KOnzentration und der Verteilung der gefundenen Perchlorate aus? Ist das annähernd gleichmässig verteilt? Gibt es irgendwo Peaks?


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

14.07.2017 um 08:51
Zitat von ObrienObrien schrieb:Wie sieht es eigentlich mit der KOnzentration und der Verteilung der gefundenen Perchlorate aus? Ist das annähernd gleichmässig verteilt? Gibt es irgendwo Peaks?
Dazu habe ich ein informatives Booklet zu einer NASA-Konferenz gefunden, die sich explizit den Perchloraten auf dem Mars widmete. Auf Seite 14 rechts ist ein Abstract von Meg Smith abgedruckt, worin steht:
Perchlorate has been detected at the Phoenix and Curiosity sites and is inferred at the Viking sites. This suggests a globally distribution of perchlorate on Mars’ surface. ... Laboratory  investigations  have  shown that  irradiation  of  natural  semiconductors  in  chlorine-bearing   solutions   produce   perchlorate,   and   more recently,  the  irradiation  of  CO2-rich  chlorine-bearing ice   has   been   shown   to   release   chlorine   volatiles. Th e o re t i c a l   i n v e s t i g at i o n s   i n t o   t h e   o r i g i n   o f perchlorate   point   towards   an   atmospheric   origin, similar  to  the  atmospheric  perchlorate  formation  on Earth.
Frei übersetzt: Das Vorkommen von Perchloraten an weit voneinander entfernt liegenden Landungsstellen lässt auf eine globale Verteilung schließen. Laborversuche und theoretische Überlegungen haben gezeigt, dass Chloridhaltige Lösungen (also Kochsalzlösungen) durch Strahlungseinwirkungen Perchlorate produzieren und gegenwärtig CO2-reiches Eis flüchtige Chloride freisetzt. Diese flüchtigen Chloride wandeln sich - analog zur irdischen Perchlorat-Entstehung - in der Atmosphäre unter Strahlungseinfluss zu Perchloraten um.

Aus all dem folgt, dass es wohl auf eine gleichmäßige Verteilung der Perchlorate im Boden hinausläuft. Von Peaks ist mir nichts bekannt, und soweit ich das recherchieren konnte, auch nicht den damit beschäftigten Forschern.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

14.07.2017 um 09:45
Ergänzung: Auf Seite 15 rechts unten des Booklets findet sich noch ein Abstract von Brad Sutter, in dem auf die gemessenen Konzentrationen eingegangen wird. Der Phoenix-Lander hat eine Konzentration von bis zu 0,6 Gewichtsprozent in gelöstem Zustand gemessen und thermalen Messmethoden bis zu 1,5 Gewichtsprozent. Mit dem CheMin-Messgerät konnten keine Perchlorate gemessen werden, da dies erst bei Konzentrationen über 2 Gewichtsprozent anspricht. Also kann man von durchschnittlich etwa 1 Gewichtsprozent Perchloraten im Boden ausgehen.


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14.07.2017 um 13:18
Zitat von ObrienObrien schrieb:Die auf dem Mars aber nicht sehr stark ist, aber für einige Biotope analog zu Black Smokern könnte das tatsächlich der Antrieb sein.
Dazu habe ich diese aktuelle Meldung gerade gefunden. Relativ junge Vulkane am Grund des Vallis Marineris ...


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

17.07.2017 um 12:14
@ATGC

Ah, sorry, ganz vergessen zu Antworten :D

Relativ jung bedeutet 200-400 Mio. Jahre, was geologisch ne moderate Zeit ist, für die Evolution jedoch eine Ewigkeit, die Epoche reicht vom Paläozoikum auf der Erde bis heute. Allerdings hat man herausgefunden, das es gelegentlich zu Vulkanismus in den Vulkanregionen wie Tharsis und Elysium kommt. Der letzte Ausbruch des Olympus Mons hat vor 2 Mio. Jahren stattgefunden, was in geologischen (bzw. areologischen) Zeiträumen nur ein Wimpernschlag ist, zudem ist die bestimmungsmethode nicht sehr genau, das heisst, der Ausbruch kann genausogut nur ein paar Jahre her sein. Allerdings ist vulkanische Aktivität nur sehr spärlich, als Motor eines marsianischen Ökosystems also nur für wenige Biotope denkbar.

Wenn die Verteilung der Perchlorate global ist, ist der Mars entweder steril oder das Leben hat sich angepasst, was auch denkbar wäre.

@Fedaykin

Sag mal, ich hab mal in einem Thread mitgelesen, indem es um Weltraumkolonien ging, da hast du vorgeschlagen, das man statt Planeten zu besiedeln, lieber Raumstationen errichten solle. Hab da öfter mitgelesen, aber nie was geschrieben, wollte das mal ändern, aber ich finde den mit der SF nicht. Kannst du mir da weiterhelfen?


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

17.07.2017 um 13:03
hmm wie weit ist man denn überhaupt entfernt von einem Lander, der Proben sammelt, dann auch wieder starten kann und erfolgreich zur Erde zurückkehrt?
Ich denke nach der letzten gehscheiterten ESA-Mission ist selbst das noch in weiter Zukunft...


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

01.08.2017 um 02:15
Zitat von FedaykinFedaykin schrieb am 12.07.2017:    Atrox schrieb:
   Ich würde es nicht als Angst bezeichnen. Ich habe Bedenken. Technisch kann es natürlich immer zu Unfällen kommen, was auch eine mögliche Freisetzung beeinhaltet. Ich persönlich würde allerdings erwarten, dass ein Bakterium vom Mars auf der Erde recht schnell sterben würde, also keine Gefahr bedeuten würde.

Ja, das ist recht wahrscheinlich, denn Leben hat ein enormes Problem wenn es von einem völlig anderen Umweltsystem kommt.
Das würde ich jetzt eigentlich nicht unbedingt so sehen. Wir gehen tendenziell von sehr primitivem Leben aus. Auf der Erde ist es deutlich wärmer als auf dem Mars. Das ist ein großer Unterschied. Grade der ist meines Wissens nach aber nichts, was ein Bakterium unbedingt erschrecken müßte. Es könnte sich sogar sprunghaft vermehren wenn es endlich aus seinem Kühlschrank rauskommt.
Ansonsten sollten wir fragen, was diese Lebensform dringend braucht und auf dem Mars vorfindet, aber auf der Erde nicht. Umgekehrt, was könnte ihr auf der Erde schaden? Strahlung? Eher nicht. Sauerstoff womöglich. Licht... Also ich neige tendenziell zu der Annahme, dass wir auf dem Mars kein Leben finden werden. Falls doch, halte ich es aber für ebenso möglich, dass ein unterkühltes Bakterium auf der Erde erst "erwacht" (womöglich sogar schnell mutiert), als dass es wegen unpassender Umgebung abstirbt.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

04.08.2017 um 23:03
Zwei weitere Überlegungen:

1.) Wie viele Bakterien/Mikroorganismen habe wir schon im All verteilt? (es gibt ja z.B. auch Bakterienstämme auf der ISS Aussenhülle (!)
https://www.galileo.tv/science/an-der-aussenwand-der-iss-wurden-bakterien-entdeckt-jetzt-sucht-man-dort-nach-ausserirdischem-leben/

2.) Was ist mit (eventuellen) Bakterien/Mikroorganismen, die ständig über den Stellaren Staub in die Atmosphäre kommen?

mfg Hajoseb


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04.08.2017 um 23:08
@Hajoseb

Die wird man aber als irrelevant einstufen können hinsichtlich unbekannter Bedrohungslage. Das UV Licht ausserhalb der Erdatmosphäre sollte die quantitativ auch im Zaum halten.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

07.08.2017 um 16:55
Die NASA hat eine Stelle ausgeschrieben, die sich genau mit dieser Problematik befasst:

https://www.usajobs.gov/GetJob/ViewDetails/474414000/


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

07.08.2017 um 17:07
@Atrox

Aus der Stellenausschreibung geht hervor, dass es sich um die Verhinderung der Kontamination von anderen Himmelskörpern durch irdische Mikroben oder organisch-chemisches Material von der Erde geht, um die anderswo vorhandene chemische Beschaffenheit nicht zu verfälschen. Was Sampling-Return-Missionen betrifft, geht es auch hier darum, die mitgebrachten Proben nicht durch Kontamination durch irdische Mikroben und Materialien zu verfälschen.
NASA maintains policies for planetary protection applicable to all space flight missions that may intentionally or unintentionally carry Earth organisms and organic constituents to the planets or other solar system bodies, and any mission employing spacecraft, which are intended to return to Earth and its biosphere with samples from extraterrestrial targets of exploration.



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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

07.08.2017 um 17:17
@ATGC

Das eine wird aber von Seiten der NASA nicht durch das andere ausgeschlossen. Aus einem Schreiben von James L. Green geht hervor, dass es darum geht, die Erde vor außerirdischen Mikroben zu schützen.

http://www.sciencealert.com/a-9-year-old-asked-nasa-to-be-the-planetary-protection-officer-of-earth?utm_source=Facebook&utm_medium=Branded+Content&utm_campaign=ScienceNaturePage

Zumindest geht das so aus der Antwort auf die Bewerbung eines 9-jährigen hervor ;)


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

07.08.2017 um 17:35
@Atrox

Primär geht es aber um den Schutz vor der Kontamination anderer Himmelskörper:
it does play an important role in promoting the responsible exploration of our solar system by preventing microbial contamination of other planets and our own
Das "and our own" erscheint nur beiläufig am Ende. Und wie gesagt, aus der Ausschreibung geht nicht hervor, dass die Erde vor fremden Mikroben geschützt werden soll - auch wenn man über diesen unwahrscheinlichen Fall natürlich auch nachdenken muss, wenn z.B. Marsproben auf die Erde gelangen. Aber auch hier sehe ich den Hauptschwerpunkt darin, dass die Proben durch irdische Kontamination nicht verfälscht werden sollen statt dass sich Mars-Mikroben unbegrenzt auf der Erde ausbreiten könnten. Das eine schließt aber das andere nicht aus.


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Mars Sample Return - nicht einzuschätzende Gefahr?

13.08.2017 um 00:52
So ich will auch mal mit den großen Jungs diskutieren.
Ihr redet alle davon das man die Proben vom Mars auf die Erde bringen muss.
Wäre es nicht intelligenter, rein hypothetisch, wenn man die Proben auf dem Mars selbst oder eben in einer Raumstation untersucht?
Ich meine man kann sich ja bereits für ein one way Ticket zum Mars melden.
Wenn wir in der Lage sind zum Mars zu fliegen und auch noch dort verweilen sollen, braucht man doch sowieso einiges an "einrichtung"
Und ich gehe davon aus das die nicht einfach Leute zum Häusle bauen da hin schicken wollen.
Und auf der ISS wird ja auch geforscht und nicht nur gelebt.

Was ich davon halte sowas auf die Erde zu bringen? Naja der Mensch ist ja bekannt dafür sich mehr als einmal fast ausgelöscht zu haben, also kommt es auf das eine mal auch nicht mehr an :'D aber Spaß bei Seite. Ich denke es würde tatsächlich daran scheitern das die evtl gefunden Organismen nicht lebendig hin ankommen. Und wenn doch müsste man erst mal unter höchster sicherheitsstufe damit umgehen, man weiß ja nicht was geschieht wenn man das Glas öffnet.
Scheidet der Organismus evtl giftige Gase durch seinen Stoffwechsel aus?
Verursacht er Reizungen der Haut oder schleimhaut?
Und was macht man mit dem "Aubfall" der übrig bleibt?


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