Projektbeschreibung
Mit speziellen Mikroorganismen die Marserkundung nachhaltig gestalten
Weltweit verfolgen Weltraumorganisationen das Ziel, in den nächsten Jahrzehnten Menschen zum Mars schicken. Die Anwesenheit des Menschen dort könnte dazu beitragen, das Verständnis des Universums in einem noch nie dagewesenen Tempo zu beschleunigen. Eine große Herausforderung besteht darin, notwendige Ressourcen wie Nahrung und Sauerstoff auf dem Mars zu erzeugen, da deren Transport von der Erde aus langfristig nicht realisierbar ist. Stattdessen sollten sie vor Ort produziert werden. Die Nostocaceae aus der Familie der Cyanobakterien könnten dabei hilfreich sein, wobei sie Materialien vom Mars nutzen, um die notwendigen Ressourcen zu erzeugen. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts MarCyano wird untersucht, wie diese Bakterien unter Marsbedingungen funktionieren. Es kommen fortgeschrittene Technologien zum Einsatz, um nachhaltiger Bioprozesse zu entwickeln. Die Projektergebnisse könnten dazu beitragen, die Erforschung des Mars zu revolutionieren und der Nachhaltigkeit auf der Erde neue Wege zu eröffnen.
Ziel
The worlds major space agencies share a goal of sending humans to Mars within the next few decades. A sustainable human presence there, akin to todays presence in Antarctica, could generate paradigm-shifting knowledge at an unprecedented pace. One major challenge lies in providing the food, oxygen and other necessary consumables: these cannot be shipped from the Earth over the long term. They should instead be produced on site and for this, Nostocaceae cyanobacteria can be instrumental: fed with materials available in the Martian ground and atmosphere, they could provide feedstock for a range of bioprocesses which, in turn, could produce a wide range of consumables. However, fundamental knowledge is lacking to turn this concept into practical solutions: the physiology of cyanobacteria in the foreseen cultivation conditions is poorly understood. These conditions combine low total pressures, low partial pressures of dinitrogen, interactions with a basaltic substrate from which nutrients are leached, and high concentrations of chaotropic salts.
In the proposed project, I will enable a deep understanding of cyanobacterial physiology in these conditions. For this I will employ a unique approach combining cultivation assays in unique hardware previously developed by my team, adaptive laboratory evolution, cutting-edge omics technologies, the development of a mathematical model which can predict the productivity and efficiency of cyanobacterium cultivation from Martian resources, and the construction of a testbed for the experimental validation of this model. I will use the generated knowledge and tools to design, characterize and demonstrate the viability of bioprocesses which dramatically improve the odds that Mars exploration is done in a sustainable way. Finally, I will adapt the concepts developed for bioproduction on Mars to open new avenues for sustainability on Earth, which I plan to follow up by applying for an ERC Proof of Concept Grant.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
28359 Bremen
Deutschland