太空环境严酷无比，但栖息于人体内的微小微生物同样坚韧不拔。根据一项最新研究，诸如枯草芽孢杆菌等对人类健康至关重要的微生物，已证明其具备往返火星的生存能力。
多年来，航天机构一直在规划长期载人火星任务，但将人类送往火星不仅关乎火箭与燃料。真正的挑战在于：如何在长达数年的太空旅程中维持人体健康，并在火星殖民后持续保障健康。这意味着必须携带那些维系生命所必需的细菌。
如今，科学家发现至少有一种重要微生物能够承受火箭发射的巨大力量、大气层再入的严酷条件以及太空的寒冷真空环境。
枯草芽孢杆菌的太空之旅
本次测试针对的微生物是枯草芽孢杆菌。这种细菌有助于消化、增强免疫系统并维持血液循环，使人体保持极佳状态。
为探究其实际耐受能力，科学家将枯草芽孢杆菌孢子搭载在一枚火箭上进行飞行，模拟太空旅行的严酷现实。他们好奇这种有益微生物能否承受真实火星任务所面临的极端条件。
火箭升空时承受了约13倍地球重力的加速度，爬升至距地表约160英里高度，随后进入持续六分多钟的失重阶段。返回过程中，载荷经受剧烈冲击，在每秒约220转的高速旋转中承受了高达30倍重力的减速力。
安全返回地球后，研究人员检查了这些细菌。结果不仅完好无损，甚至生长旺盛——未见明显损伤，生长状态毫无变化，仿佛从未经历任何异常。
人类与枯草芽孢杆菌的共生关系
尽管人类已在国际空间站生活数十年，但始终与地球保持联系。而火星任务意味着超过一年的完全隔离。
在太空期间，宇航员需要正常运作的消化系统、强健的免疫系统以及平衡的体内微生态系统。他们需要依赖这些细菌来实现上述功能。
枯草芽孢杆菌以比大多数微生物更强的耐受性著称，这正是研究人员选择它的原因。若这种微生物无法承受发射与再入过程，其他更脆弱的微生物将毫无机会。
"我们的研究表明，对人类健康至关重要的一类细菌能够承受快速重力变化、加速和减速过程，"研究合著者、皇家墨尔本理工大学杰出教授埃琳娜·伊万诺娃解释道。"这些结果拓展了我们对长期太空飞行如何影响人体内共生微生物的理解，"伊万诺娃继续说道，"这意味着我们能为宇航员设计更完善的生命支持系统，保障他们在长期任务中的健康。"
这被认为是首次在真实发射和太空飞行条件下对这类细菌进行的实际测试，远超实验室模拟的范畴。
研究成果惠及太空之外
科学家表示，这项研究的益处可能超越宇航员健康范畴。研究人员和制药公司可利用这些数据，在微重力环境下开展创新生命科学实验。
"此项研究的潜在应用远不止太空探索，"伊万诺娃指出，"还包括开发新型抗菌治疗方案，提升我们对抗耐药菌的能力。"
枯草芽孢杆菌等微生物在地球上有多种用途，从食品生产到医药领域均有应用。了解它们如何在极端压力下存活，可能为在细菌通常无法生存的环境中开发新式疾病防治工具铺平道路。
多方协作验证研究
该研究由澳大利亚皇家墨尔本理工大学专家领导，与航天科技公司ResearchSat和药物递送公司Numedico Technologies合作完成。任务在瑞典进行，使用瑞典航天公司发射的火箭。
细菌样本从墨尔本全程运送，并安置在专为此次旅程设计的3D打印定制支架中。回到皇家墨尔本理工大学后，科学家们运用高倍显微镜和分析工具检查飞行后的微生物状态。
研究团队现计划对其他类型细菌开展更多研究，包括更敏感的微生物，并测试它们在太空中的行为表现。
微小枯草芽孢杆菌的重大使命
研究合著者盖尔·艾尔斯副教授表示，这些发现对人类太空飞行具有明确意义。她指出，这项工作"增进了我们对生命如何在严酷条件下存续的理解"，为火星及更远任务提供洞见。
通过证明关键微生物能够承受高加速度、近失重状态和快速减速，研究团队可更好地保护宇航员健康，并设计更可持续的生命支持系统。"微生物在维持人类健康和环境可持续性方面发挥着关键作用，"艾尔斯补充道，这使其成为任何长期任务的核心要素。
同样的韧性对天体生物学也至关重要：更广泛地了解微生物如何在极端环境中存活，可能拓展生命搜寻范围。正如艾尔斯所言，这能"指导开发更有效的生命探测任务"，帮助识别可能在曾被认为不宜居环境中繁衍的生物体。
目前可以肯定的是，枯草芽孢杆菌等微生物比我们想象的更为坚韧，这对任何计划在太空生活的人来说都是极好的消息。
完整研究已发表于《npj微重力》期刊。
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