У той час як інженери SpaceX і Blue Origin працюють в авральному режимі, готуючи свої космічні кораблі до першої висадки на Місяць з 1972 року, багато вчених вирішують численні технологічні завдання, з якими зіткнуться майбутні дослідники космосу в тривалих місіях на Місяць та за його межі.
Одна група вчених щойно продемонструвала безводний спосіб прання білизни у космосі. Дослідники показали технологію холодної плазми, яка може дезінфікувати одяг та житлові модулі астронавтів на майбутніх місячних та марсіанських базах без використання води.
Підтримання чистоти у космосі
На Міжнародній космічній станції (МКС) екіпажі використовують сухі пилотяги та хімічні серветки для чищення одягу. Жоден із цих методів не є особливо ефективним.
Це означає, що екіпажу МКС також доводиться вдаватися до іншого методу: вони носять одяг протягом тривалого часу, зрештою викидаючи його, коли він стає занадто брудним. Ця практика є неприйнятною для тривалих місій на Місяць або Марс, де місії з постачання будуть обмежені.
Вода також є цінним ресурсом у космосі, що робить традиційне прання непрактичним. Команда, яка розробила нове безводне рішення, очолювалася Гейбом Сю з Університету Алабами в Хантсвіллі у співпраці з мікробіологом НАСА Челсі Кассіллі. Вони створили компактний пристрій, що генерує найтонший струмінь холодної плазми для знищення бактерій на тканинах.
Вони представили свою експериментальну версію пристрою на конференції з астробіології минулого місяця. Пристрій використовує високовольтну електрику для іонізації суміші гелію, повітря та водяної пари. При дії на тканину плазма генерує активні форми кисню, такі як озон. Ці форми проникають у волокна тканини та знищують мікроби за допомогою окиснювального стресу.
На відміну від гарячої плазми або дугового зварювання, ця холодна плазма працює при кімнатній температурі та не становить небезпеки для тканин або шкіри людини.
У лабораторних умовах команда направила струмінь плазми на зразки Staphylococcus caprae, шкірної бактерії, раніше виявленої на МКС. Вони виявили, що їх пристрій зменшив кількість колоній бактеріальних спор на зразках бавовни приблизно з 250 000 на міліметр до приблизно 60 000 на міліметр.
Зрештою, ця технологія знищила бактерії ефективніше, ніж наявні методи, що використовуються на МКС. За словами дослідників, їхній метод може не видаляти помітні плями, але він знищить бактерії, які можуть спричинити захворювання в астронавтів.
В інтерв'ю LiveScience Сюй пояснив: "Існують мікроби, стійкі до УФ-випромінювання, але, наскільки ми можемо судити з наших експериментів, немає нічого, що було б стійким до окиснювального стресу — якщо ви з'їсте отруту, вона вас уб'є".
Створення здорових умов проживання майбутніх дослідників космосу
Поточний прототип очищає лише невелику область за раз, приблизно шириною олівця.
Дослідники прагнуть розробити збільшені версії, включаючи плазмову камеру, що нагадує пральну машину, та комбіновану плазмово-вакуумну систему для поверхонь. Ці інструменти також можна використовувати для стерилізації скафандрів, інструментів та м'яких меблів у житлових модулях.
Оскільки НАСА прагне розширити присутність людства в космосі, контроль над мікроорганізмами матиме вирішальне значення для здоров'я та виживання екіпажу. Невеликі популяції, що живуть у компактних житлових модулях, будуть особливо вразливі для бактерій та хвороб. Хоча пилотяг видаляє пил, він неефективно усуває біологічні забруднення, що робить нову систему особливо цінною.
Хоча вона демонструє великі перспективи, необхідні подальші випробування для підтвердження ефективності проти ширшого спектра мікробів, а також її довгострокового впливу на зносостійкість тканин.
У разі успіху плазмова санітарія може допомогти забезпечити постійну присутність людини за межами Землі. Це допоможе мінімізувати споживання ресурсів та ризики забруднення, дозволяючи астронавтам досліджувати незвідане.
