Πώς καθαρίζετε μια διαστημική στολή;

Σφραγισμένοι με ασφάλεια μέσα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, οι αστροναύτες ντύνονται για άνεση και ευκολία. Τα τυπικά ρούχα τους—κοντομάνικα πουκάμισα με γιακά και μακριά cargo παντελόνια—είναι κανονικά ρούχα Earth, που προέρχονται από λιανοπωλητές που περιλαμβάνουν

Cabela’s and Lands’ End

. Αλλά οι αστροναύτες απαιτούν εξαιρετική ενδυμασία όταν βρίσκονται έξω από τα κλιματικά ελεγχόμενα όρια του ISS. Οι ογκώδεις διαστημικές στολές της

NASA

είναι, ουσιαστικά, διαστημόπλοια συμπυκνωμένα σε ανθρώπινο μέγεθος. Προστατεύουν τους χρήστες από ένα περιβάλλον που ταλαντεύεται από 250 βαθμούς Φαρενάιτ στον ήλιο έως μείον 250 βαθμούς στη σκιά.

Μέσα στις στολές, οι διαστημικοί περιπατητές συχνά ιδρώνουν, παρά

σωλήνες ψύξης

που απομακρύνει τη θερμότητα του σώματος. Οι δραστηριότητες εκτός του οδοστρώματος, ή EVA, μπορεί να περιλαμβάνουν ώρες επίπονης εργασίας. Για να παραμείνουν ζεστοί και υπό πίεση, οι αστροναύτες πρέπει επίσης να φορούν στρώματα—συμπεριλαμβανομένων

ένα εσωτερικό ένδυμα που ταιριάζει στο σχήμα

παρόμοιο με μακριά εσώρουχα—που τα ξαναφορούν και μάλιστα τα μοιράζονται. Τα πράγματα ακόμα περιπλέκονται: Δεν υπάρχουν πλυντήρια ρούχων στο ISS. Επειδή το νερό είναι τόσο πολύτιμο, το πλύσιμο ενός κοστουμιού σε τροχιά δεν αποτελεί επιλογή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η NASA, η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (ESA) και άλλοι οργανισμοί ζήτησαν από ειδικούς στα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα να διερευνήσουν το πρόβλημα της βιομόλυνσης στα κοστούμια και να αναπτύξουν υφάσματα που θα μπορούσαν να το λύσουν.

[Related: Future astronauts and space tourists could rock 3D printed ‘second skin’]

Η βαριά εργασία σε βαριά εργαλεία οδηγεί σε βρωμιά. Μετά από εικονικά EVA στη Γη, οι τεχνικοί που βοηθούν να ξεκολλήσουν τους αστροναύτες από το κοστούμι τους έμαθαν να γυρίζουν τα κεφάλια τους μακριά στο πρώτο ξεφερμουάρ για να αποφύγουν μια δυσοσμία έκρηξη, λέει

Gernot Grömer

, διευθυντής του Αυστριακού Διαστημικού Φόρουμ, μιας ερευνητικής ομάδας που διεξάγει προσομοιωμένες αστροναυτικές αποστολές. «Όλοι βλέπουν αυτές τις όμορφες, λαμπερές λευκές στολές. Αλλά κανείς δεν ξέρει πώς μυρίζει στο ISS». (

Δεν είναι ιδιαίτερα ευχάριστο

.)

Καθώς αυτά τα κοστούμια χρησιμοποιούνται ξανά και ξανά, οι ανησυχίες ξεπερνούν τις δυσάρεστες οσμές σε κινδύνους για την υγιεινή και την υγεία. Η πιθανότητα βιομόλυνσης, η οποία περιλαμβάνει ανθρώπινα συντρίμμια,

βακτήρια

και άλλες ξένες ουσίες, μπορεί να επιδεινωθεί καθώς οι διαστημόπλοι ταξιδεύουν πέρα ​​από τη χαμηλή τροχιά της Γης για μεγαλύτερα ταξίδια στο φεγγάρι.

«Το πλύσιμο εσωτερικών διαστημικών στολών σε σταθερή βάση μπορεί να μην είναι πρακτικό» σε σεληνιακούς οικοτόπους, λέει η μηχανικός υλικών και διεργασιών της ESA, Malgorzata Holynska.

σε δήλωση

. Αυτή η διαστημική υπηρεσία επενδύει σε ασυνήθιστους τρόπους για να διατηρεί τα κοστούμια καθαρά, όπως αντιβιοτικά χημικά που παράγονται από μικρόβια.

Μερικά από τα υφάσματα ήταν εμποτισμένα με χαλκό, ο οποίος έχει εντυπωσιακές αντιμικροβιακές ιδιότητες. Όταν τα βακτήρια αγγίζουν το στοιχείο, αποσταθεροποιεί τα κυτταρικά τοιχώματα και τις μεμβράνες τους, καθιστώντας τα μικρόβια ευάλωτα σε ζημιές από τα ιόντα του μετάλλου. Οι επιστήμονες της NASA εξέτασαν επίσης κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα επεξεργασμένα με ασήμι -ομοίως τοξικό για τα μικρόβια κατά την επαφή- και σιλικόνη.

Αφού παρατήρησαν το γκαζόν που αναπτύχθηκε στα υφάσματα για έως και 14 ημέρες, διαπίστωσαν ότι μόνο μία ένωση διατηρούσε τα βακτήρια και τους μύκητες κάτω από τους στόχους που είχαν τεθεί από το πρόγραμμα Constellation της NASA – ένα πλέον ανενεργό σχέδιο για σεληνιακές αποστολές στις οποίες μια διαστημική στολή θα είχε επαναχρησιμοποιηθεί έως 90 φορές σε έξι μήνες. Νικητής ήταν ο α

διάλυμα μορίων αργύρου

χρησιμοποιείται για την απολύμανση νοσοκομειακών επιδέσμων και άλλων υφασμάτων. Αλλά το μεταλλικό ιόν ήταν πολύ καλό στη δουλειά του. «Σκοτώνει τα πάντα», λέει ο Orndoff. Η ολική στειρότητα μπορεί να προκαλέσει ακόμη περισσότερα προβλήματα από τη βρωμιά, δεδομένου ότι οι άνθρωποι χρειάζονται ένα ισορροπημένο οικοσύστημα

εκατομμύρια μικροοργανισμοί

για να διατηρήσει το δέρμα και άλλα όργανα υγιή.

Τα πειράματα έδειξαν ότι οι συγκεντρώσεις άλλων αντιμικροβιακών ενώσεων ήταν γενικά πολύ χαμηλές για να είναι αποτελεσματικές. Μερικά μικρόβια αρχικά θα βυθίζονταν σε αριθμούς, αλλά τα ανθεκτικά θα ξαναπληθούσαν τα δείγματα. Οι επιστήμονες ανησυχούσαν ότι, σε αρκετά υψηλές ποσότητες, τα αντιμικροβιακά σωματίδια θα ερεθίσουν όποιον φοράει το ύφασμα ή θα μολύνει τον διαστημικό σταθμό. «Μετά από αυτό δεν επανεξετάσαμε ποτέ τις αντιμικροβιακές θεραπείες», εξηγεί ο Orndoff, για τον «απλό λόγο» ότι θα παρουσίαζε επιπλοκές για

το σύστημα υποστήριξης ζωής του ISS

που παρέχει καθαρό αέρα και νερό.

[Related: Onboard the ISS, nothing goes to waste—including sweat and pee]

Ενώ η ομάδα του Orndoff δεν συνέχισε περαιτέρω την ιδέα της, οι εμπορικοί ανάδοχοι της NASA το έκαναν. Το 2022, ο οργανισμός προσέλαβε τις αμερικανικές εταιρείες Axiom Space και Collins Aerospace για να αναπτύξουν την επόμενη γενιά στολών για διαστημικούς περιπάτους. Νωρίτερα φέτος, η Axiom αποκάλυψε ένα πρωτότυπο κοστούμι που οι αστροναύτες της Artemis III θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν για να εξερευνήσουν τον σεληνιακό νότιο πόλο. Σε δήλωση προς

Λαϊκή Επιστήμη

, η εταιρεία λέει: «Οι διαστημικές στολές Axiom Space AxEMU θα χρησιμοποιούν υφάσματα που έχουν αντιμικροβιακές ιδιότητες για τη μείωση της βιομόλυνσης». Το σύστημα ψύξης των κοστουμιών θα χρησιμοποιεί επίσης βιοκτόνο στους βρόχους νερού «για να αποτρέψει τη συσσώρευση μικροβίων». Η εταιρεία δεν μοιράστηκε τον ακριβή τύπο των πρακτόρων, επικαλούμενη τον ιδιόκτητο χαρακτήρα τους.

Ένας μεταβολίτης συγκεκριμένα, ονόματι violacein, επιβίωσε από κάθε εχθρική επίθεση με άθικτες τις αντιμικροβιακές του ιδιότητες. Η μωβ-μαύρη ουσία μπορεί να βρεθεί στα βακτήρια που

ζουν στο δέρμα

από σαλαμάνδρες με κόκκινη πλάτη. Είναι τόσο καλό στο να σκοτώνει μικρόβια που κάποιοι βιολόγοι το υποπτεύονται

προστατεύει τα αμφίβια από τις θανατηφόρες μολύνσεις από μύκητες χυτρίδος

. Το Αυστριακό Διαστημικό Φόρουμ σχεδιάζει να δοκιμάσει επιτόπου τη βιολακείνη σε μια προσομοιωμένη αποστολή στον Άρη, στην οποία έξι αστροναύτες θα περάσουν τέσσερις εβδομάδες στα απόκρημνα βουνά της Αρμενίας το 2024.

Ο Grömer οραματίζεται ένα μέλλον όπου οι ισχυρές άμυνες αυτής της χρωστικής ουσίας εγκαταλείπουν τον πλανήτη, όχι μόνο σε επεξεργασμένες διαστημικές στολές αλλά και σε πετσέτες και άλλα εργαλεία. Ενώ τα βρώμικα κλινοσκεπάσματα μπορεί να ακούγονται σαν αγγαρεία, μπορούν να αποτελέσουν πρόσφορο έδαφος για μικρόβια, τα οποία ευδοκιμούν σε χαμηλή βαρύτητα και μπορεί να

μεταλλάσσονται πιο γρήγορα στο διάστημα

. “Όταν πηγαίνετε στον Άρη, βρίσκεστε στην άκρη του τεχνολογικά εφικτού, έτσι οι μικρές ενοχλήσεις μπορούν να μετατραπούν σε πραγματικές καταστάσεις επιρρεπείς σε καταστροφές”, λέει ο Grömer. «Και, λοιπόν, αν υπάρχει κίνδυνος που μπορούμε να ελέγξουμε, διάολε, ας το κάνουμε».