BAGIKAN
(NASA)

Pada awal minggu ini, China telah berhasil meluncurkan misi Tianwen-1 menuju planet Mars. Sebuah roket yang mengangkut sebuah orbiter, lander dan rover meluncur dari landasan di provinsi Hainan, China. Diharapkan pada awal tahun depan, rover milik mereka telah siap menjelajah permukaan Mars.

Sementara itu, misi Mars Uni Emirate Arab juga berhasil diluncurkan pada hari Minggu (26/07/2020), menandai ikut sertanya dunia Arab dalam persaingan misi perjalanan angkasa antar planet. Dan pada tanggal 30 Juli nanti, kita berharap untuk dapat menyaksikan rover Mars Perseverance milik NASA lepas landas dari landasan peluncuran Florida, AS.

Untuk banyak negara dan rakyatnya, keberhasilan sebuah misi perjalanan luar angkasa adalah sebuah pencapaian yang luar biasa. Tetapi, walaupun beberapa negara telah mampu melaksanakan misi perjalanan yang lebih cepat dan dengan teknologi yang terbaru menuju angkasa, hingga kini dampak perjalanan ini terhadap organisme, termasuk juga manusia masih belum sepenuhnya dipahami.

Saat ini, dengan semakin besarnya persaingan misi penjelajahan angkasa antar negara-negara di dunia, bahaya yang menghadang semakin nyata di depan mata dan mengancam kelangsungan banyak misi eksplorasi luar angkasa di masa depan. Dan salah satu sumber bahaya yang dikhawatirkan justru berasal dari bentuk kehidupan paling kecil di Bumi, yaitu bakteri.

Bakteri hidup berdampingan dengan manusia dan berada di sekitar kita. Jadi, tidak peduli apakah kita menyukai keberadaan mereka atau tidak, organisme mikroskopis ini selalu menyertai kita dimanapun kita berada, termasuk juga ketika manusia menjelajah angkasa. Kondisi lingkungan luar angkasa yang unik tentu saja berpengaruh besar pada manusia, begitupun pada bakteri.

Belum diketahui seberapa besar masalahnya

Semua bentuk kehidupan di Bumi berevolusi dengan pengaruh gaya gravitasi Bumi yang telah ada sejak bentuk kehidupan pertama di Bumi berkembang. Jadi, bisa dibilang kehidupan Bumi belum pernah beradaptasi untuk kehidupan di luar angkasa. Ketika gaya gravitasi hilang atau berkurang secara signifikan, beberapa proses kehidupan yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi tentu saja akan berperilaku berbeda pula.

Di ruang angkasa, di mana gaya gravitasi minimal, proses sedimentasi (ketika padatan di dalam cairan mengendap di dasar), konveksi (pemindahan energi panas) dan buoyancy (gaya apung) juga berada pada level minimal.

Begitu juga, gaya tekanan permukaan pada cairan dan gaya kapiler (gaya yang terbentuk ketika cairan mengalir mengisi ruang sempit) menjadi lebih intens.

Dan masih belum dipahami secara menyeluruh oleh para ilmuwan, bagaimana perbedaan kondisi lingkungan ini berpengaruh pada bentuk kehidupan.

Bagaimana bakteri menjadi lebih mematikan di ruang angkasa

Yang mengkhawatirkan, hasil penelitian pada misi pesawat angkasa menunjukkan bahwa bakteri menjadi semakin mematikan bagi manusia dan menjadi semakin kuat ketika terkena paparan lingkungan mikrogravitasi (lingkungan dengan gaya gravitasi yang sangat kecil).

Di ruang angkasa, bakteri terlihat semakin bersifat resisten terhadap antibiotik dan lebih mematikan bagi manusia. Bakteri ini juga terus dapat mempertahankan kemampuan tersebut dalam beberapa waktu setelah kembali ke Bumi dibandingkan dengan bakteri yang tidak pernah meninggalkan Bumi.

Sebagai tambahan, bakteri juga teramati mampu bermutasi dengan lebih cepat di angkasa. Proses mutasi bakteri ini terjadi sebagai bagian dari proses adaptasi bakteri terhadap lingkungan baru, walaupun malah membuat bakteri tersebut menjadi lebih mematikan bagi manusia.

Masih dibutuhkan penelitian lebih jauh untuk mengetahui apakah proses adaptasi ini membuat bakteri menjadi lebih patogen dan menyebabkan lebih banyak penyakit bagi manusia.

Penelitian tim bakteri adalah berita buruk bagi stasiun ruang angkasa

Penelitian sebelumnya di tahun 2013 menunjukkan bahwa lingkungan mikrogravitasi di luar angkasa memicu terbentuknya formasi biofilm pada bakteri.

Lapisan biofilm membungkus dengan rapat koloni sel yang membentuk selubung material polimerik yang membuat bakteri saling melekat satu sama lain, dan membuat permukaannya menjadi statis.

Lapisan biofilm meningkatkan resistensi bakteri terhadap antibiotik, meningkatkan kemampuan bakteri untuk bertahan hidup serta meningkatkan kemampuan bakteri untuk menginfeksi sel manusia. Para peneliti selama ini telah mengamati bagaimana lapisan biofilm ini terbentuk dan menempel pada berbagai instrumen dan peralatan di stasiun luar angkasa, menyebabkan terjadinya kerusakan pada berbagai instrumen dan peralatan tersebut.

Sebagai contoh, lapisan biofilm telah menyebabkan jendela navigasi, pendingin udara (AC), oxygen electrolysis block, unit pengolah air dan sistem pengatur panas pada stasiun angkasa Mir menjadi rusak. Paparan jangka panjang dari biofilm menyebabkan kerusakan pada beberapa instrumen dan peralatan, yang memberi dampak membahayakan pada penghuni stasiun angkasa tersebut. 

Dampak kondisi mikrogravitasi terhadap bakteri juga menyebabkan gangguan struktural pada stasiun ruang angkasa. Beberapa jenis bakteri tertentu menunjukkan perubahan pada ukuran sel (menjadi lebih kecil) dan meningkatkan jumlah sel yang tumbuh pada kondisi mikrogravitasi.

Dalam kondisi normal, pada sel-sel bakteri dengan area permukaan yang lebih kecil, hanya terjadi sedikit interaksi sel molekul yang menyebabkan berkurangnya efektivitas antibiotik terhadap bakteri-bakteri tersebut.

Manfaat melakukan penelitian di ruang angkasa

Selain itu, karena ketiadaan efek gaya gravitasi, seperti sedimentasi dan buoyancy, dapat merubah cara bakteri mengambil nutrisi atau obat-obatan yang diberikan untuk menyerang mereka. Kondisi ini dapat meningkatkan resistensi bakteri terhadap obat-obatan dan daya infeksi bakteri di angkasa.

Semua ini dapat menimbulkan dampak yang begitu serius, terutama pada misi jangka panjang pesawat luar angkasa, tanpa adanya gaya gravitasi. Apabila terjadi infeksi bakteri pada kondisi ini, langkah pengobatan akan mustahil dilakukan, dan dikhawatirkan menyebabkan situasi menjadi kacau.

Tetapi, kondisi mikrogravitasi di angkasa tidak selalu berdampak buruk pada kehidupan di Bumi, ada pula dampak positif dari lingkungan tidak biasa ini terhadap kehidupan di Bumi.

Sebagai contoh, kristal molekular pada kondisi mikrogravitasi akan tumbuh menjadi lebih besar dan lebih simetris dibandingkan ketika berada di Bumi. Dengan struktur kristal yang lebih teratur, membuatnya lebih mudah diformulasikan untuk membuat obat-obatan, yang dapat bekerja dengan lebih efektif untuk melawan berbagai penyakit,termasuk juga kanker dan Parkinson.

Kristalisasi molekul juga membantu menentukan struktur dari molekul-molekul tersebut secara pasti. Banyak molekul yang tidak dapat dikristalisasi di Bumi, ternyata bisa dilakukan di angkasa.

Jadi, banyak struktur molekul yang bisa ditetapkan melalui penelitian di angkasa, yang nantinya membantu pengembangan obat-obatan dengan kualitas yang lebih baik dari sebelumnya.

Kabel fiber optik juga lebih mudah dibuat dengan kualitas yang lebih baik di angkasa karena formasi optimal dari kristal yang terbentuk di angkasa. Hasilnya, kapasitas transmisi data menjadi meningkat, jaringan telekomunikasi dan internet menjadi lebih cepat.

The Conversation

VIAAdell
BAGIKAN