Как почистить скафандр?

Стремление сделать космические путешествия более безопасными и менее вонючими.

Надежно запечатанные внутри Международной космической станции, космонавты одеваются так, чтобы им было комфортно и удобно. Их типичная одежда — рубашки с короткими рукавами и длинные брюки-карго — представляет собой обычную земную одежду, приобретаемую в розничных магазинах, в том числе Край Кабелы и земель. Но астронавтам требуется исключительная одежда, когда они находятся за пределами МКС с климат-контролем. Массивные скафандры НАСА По сути, это космический корабль, уменьшенный до человеческого размера. Они защищают пользователей от окружающей среды, температура которой колеблется от 250 градусов по Фаренгейту на солнце до минус 250 градусов в тени.

Внутри скафандров выходцы в открытый космос часто потеют, несмотря на охлаждающие трубки которые отводят тепло тела. Внекорабельная деятельность, или выход в открытый космос, могут потребовать нескольких часов напряженного труда. Чтобы оставаться в тепле и под давлением, космонавтам также приходится носить многослойную одежду, в том числе

внутренняя облегающая одежда сродни длинному нижнему белью — его носят повторно и даже делят. Ситуация еще более усложняется: существуют нет стиральных машин на МКС. Поскольку вода очень ценна, стирка скафандра на орбите невозможна. Именно поэтому НАСА, Европейское космическое агентство (ЕКА) и другие организации попросили экспертов по текстилю изучить проблему биозагрязнения костюмов и разработать ткани, которые могли бы ее решить.

[Связанный: Будущие астронавты и космические туристы смогут создать «вторую кожу», напечатанную на 3D-принтере]

Тяжелая работа в тяжелом снаряжении приводит к грязи. По словам ученых, после имитационных выходов в открытый космос на Земле технические специалисты, помогающие вытаскивать дублеров из скафандров, научились отворачивать головы при первой расстегивании молнии, чтобы избежать неприятного запаха. Гернот Гремер, директор Австрийского космического форума, исследовательской группы, которая проводит моделирование астронавтических миссий. «Все видят эти красивые блестящие белые скафандры. Но никто не знает, чем пахнет на МКС». (Это не особенно приятно.)

Поскольку эти костюмы используются снова и снова, беспокойство выходит за рамки неприятных запахов и опасностей для гигиены и здоровья. Вероятность биозагрязнения, включающего человеческий мусор, бактерии и другие посторонние вещества, может ухудшиться по мере того, как космонавты будут путешествовать за пределы низкой околоземной орбиты для более длительных полетов на Луну.

«Постоянная стирка внутренних частей скафандров может оказаться непрактичной» в лунных средах обитания, говорит инженер по материалам и технологиям ЕКА Малгожата Холинска. в заявлении. Это космическое агентство инвестирует в необычные способы поддержания чистоты скафандров, такие как химические антибиотики, вырабатываемые микробами.

Санитарный дэт-метал

Во время программы шаттлов НАСА, которая бегал с 1981 по 2011 годСкафандры были предназначены для использования в двухнедельных путешествиях. Но поскольку в конце 2000-х астронавты начали жить на МКС в течение более длительного периода времени, продолжительность жизни скафандров пришлось сократить. продлен до шести лет. Это означало, что микробы стали проблемой, которой раньше не было, говорит Эвелин Орндофф, инженер по текстилю в Космическом центре имени Джонсона НАСА.

В Первая комплексная попытка НАСА решить проблему загрязнения скафандров более десяти лет назад Орндофф и ее коллеги оценили несколько готовых методов уничтожения микробов на тканях, в том числе Купрон и СереброПрозрачный. Они разрезали обработанный текстиль на квадраты размером два дюйма, поместили их в чашки Петри и вырастили на образцах несколько видов грибов и бактерий.

Типичная одежда астронавтов — это обычная земная одежда, приобретаемая в розничных магазинах, в том числе в Cabela’s и Lands’ End.

Некоторые ткани были пропитаны медью, которая имеет впечатляющие противомикробные свойства. Когда бактерии касаются элемента, это дестабилизирует их клеточные стенки и мембраны, делая микробы уязвимыми для повреждения ионами металла. Ученые НАСА также исследовали текстиль, обработанный серебром (также токсичным для микробов при контакте) и силиконом.

Наблюдая за грязью, которая росла на тканях в течение 14 дней, они обнаружили, что только одно соединение удерживает бактерии и грибки ниже целевых показателей, установленных Программа НАСА «Созвездие»— ныне несуществующий план лунных миссий, в рамках которого скафандр использовался повторно до 90 раз за шесть месяцев. Победителем стал раствор молекул серебра используется для дезинфекции больничных повязок и других тканей. Но ион металла слишком хорошо справился со своей задачей. «Это убивает все», — говорит Орндофф. Полная стерильность может вызвать даже больше проблем, чем грязь, поскольку людям нужна сбалансированная экосистема. миллионы микроорганизмов для поддержания здоровья кожи и других органов.

Эксперименты показали, что концентрации других противомикробных соединений, как правило, слишком низки, чтобы быть эффективными. Численность некоторых микробов первоначально упадет, но устойчивые микробы снова заселят образцы. Ученые беспокоились, что в достаточно больших количествах антимикробные частицы будут раздражать любого, кто носит ткань, или загрязнять космическую станцию. «После этого мы никогда по-настоящему не возвращались к противомикробному лечению», — объясняет Орндофф, — по той «простой причине», что это может привести к осложнениям для пациентов. система жизнеобеспечения МКС что обеспечивает чистый воздух и воду.

[Связанный: На борту МКС ничего не пропадает даром, включая пот и мочу.]

Хотя команда Орндоффа не реализовала свою идею дальше, коммерческие подрядчики НАСА это сделали. В 2022 году агентство наняло американские компании Axiom Space и Collins Aerospace для разработать костюмы следующего поколения для выходов в открытый космос. Ранее в этом году, Axiom представила прототип костюма который астронавты Артемиды III могли бы использовать для исследования южного полюса Луны. В заявлении для Популярная наукаКомпания заявляет: «В скафандрах Axiom Space AxEMU будет использоваться текстиль, обладающий антимикробными свойствами для уменьшения биозагрязнения». Охлаждение костюмов Система также будет использовать биоцид в своих водяных контурах, «чтобы предотвратить накопление микробов». Компания не сообщила точный тип агентов, сославшись на свою собственную собственность. природа.

Биологические агенты в действии

Будущие астронавты могут получить гигиеническую помощь от микроскопического мира. В партнерстве с Венской текстильной лабораторией и при финансовой поддержке ЕКА исследователи Австрийского космического форума изучают, как обратить против нее собственную защиту бактериальной клетки.

В частности, Гремер и его коллеги исследовали биологические соединения, называемые вторичными метаболитами, которые микробы выделяют с потом в качестве защиты от других микроорганизмов. Исследователи связали несколько таких молекул с текстилем и в течение последних нескольких лет подвергали эти образцы воздействию сотням испытаний, включая выбросы радиации от ядерного ускорителя в Австрии и ванны в синтетических пот. (Отвратительная жидкость, напоминающая Грёмеру кислую кровь монстров в Чужак, ткани быстро стареют.)

Волокна ткани под увеличением. В оттенках серого.
Изображение текстиля, протестированного Австрийским космическим форумом, с помощью сканирующего электронного микроскопа. ОВФ

В частности, один метаболит, названный виолацеином, пережил любую враждебную атаку, сохранив свои антимикробные свойства. Пурпурно-черное вещество можно обнаружить у бактерий, которые жить на коже красноспинных саламандр. Он настолько хорошо убивает микробы, что некоторые биологи подозревают об этом. защищает амфибий от смертельных хитридиевых грибков.. Австрийский космический форум планирует провести полевые испытания в ходе моделируемой миссии на Марс, в ходе которой шесть астронавтов проведут четыре недели в суровых горах Армении в 2024 году.

Гремер предвидит будущее, в котором мощная защита этого пигмента покинет планету не только на обработанных скафандрах, но также на полотенцах и другом снаряжении. Хотя грязное белье может показаться рутинной работой, оно может стать питательной средой для микробов, которые процветают в условиях низкой гравитации и могут мутировать быстрее в космосе. «Когда вы отправляетесь на Марс, вы находитесь на грани технологических возможностей, поэтому небольшие неприятности могут превратиться в настоящие катастрофические ситуации», — говорит Гремер. «И поэтому, если есть риск, который мы можем контролировать, черт возьми, давайте сделаем это».

Последнее сообщение в блоге

Comcast потребовала, чтобы мужчина заплатил 19 000 долларов за ложную рекламу услуги на своей улице
October 03, 2023

УвеличитьАурих Лоусон401 с Каково это потратить 10 000 долларов на интернет-услуги и ждать шесть месяцев, пока Comcast подключит их? Джонатан Роуни...

Обзор: ноутбук Walmart Core i5 Ice Lake снова в продаже по цене 500 долларов
October 03, 2023

Увеличить/ Похоже, корова меня судит, но это нормально, я собираюсь осудить корову в ответ.Джим Солтер46 с Дальнейшее чтениеБитва ноутбуков за 350 ...

Исследователи разработали алгоритм безопасных поездок на автомобиле
September 05, 2023

В будущем это также может помочь велосипедистам и пешеходам внимательно ориентироваться. Трафик картографические приложения позволю тебе выбрать с...