Быт в космосе существенно отличается от научно-фантастических фильмов и лишен многих привычных для нас земных удобств. Как ярко продемонстрировали проблемы с проектированием санитарных узлов для миссии Artemis II, соблюдение гигиены в космосе — это настоящий вызов. Однако одним из самых больших бытовых неудобств остается невозможность постирать грязные вещи.
Из-за строгих ограничений по весу грузов астронавты берут на борт минимум одежды, которая помещается всего в два небольших чемодана. Одно и то же белье им иногда приходится носить неделями. Когда же вещи становятся непригодными, их просто загружают в специальный модуль, который отправляют на сгорание в верхних слоях атмосферы Земли. Метод эффектный, но не идеальный.
Почему же нельзя использовать обычную воду? По словам инструктора по эксплуатации экипажа NASA Элиски Хикс, свободная вода в условиях микрогравитации крайне опасна. Капли, бесконтрольно разлетающиеся в пространстве, могут попасть в чувствительную электронику или забиться в труднодоступные отсеки корабля, что неизбежно приведет к коротким замыканиям или образованию плесени.
Конечно, интерьеры МКС — это строго контролируемая, почти стерильная среда. Однако человеческое тело постоянно выделяет пот, отмершие клетки кожи и бактерии. Многослойные ткани становятся прекрасным инкубатором для микробов, которые делают одежду вонючей и грязной.
Инновационный подход к борьбе с микробами
Для современных орбитальных миссий статус-кво с горящими шарами из белья может быть «достаточно хорошим». Но для длительных путешествий в глубокий космос этот подход не сработает. Команда ученых под руководством аэрокосмического инженера Гейба Сю из Университета Алабамы в Хантсвилле решила эту проблему, создав концепт «стирального пистолета».
Это устройство использует низкотемпературный метод дезинфекции. Пистолет генерирует струю холодной плазмы комнатной температуры, используя специфическую смесь гелия, обычного воздуха и водяного пара. Под действием высокого напряжения на ткани образуются активные формы кислорода, например, озон. Когда этот плазменный луч попадает на материал, он вызывает мощный «окислительный стресс», который является смертельным для большинства видов бактерий.
Как показали эксперименты на хлопковых образцах, такая обработка способна поддерживать одежду в чистоте с микробиологической точки зрения, что критически важно для сохранения здоровья экипажа.
От лабораторного концепта до марсианских баз
Пока что технология находится лишь на стадии концептуального доказательства. Современный лабораторный прототип выпускает тонкий плазменный луч размером не больше обычного карандаша, что делает обработку больших поверхностей слишком длительной.
Кроме того, ученым придется решить проблему вентиляции. Побочный продукт реакции — озон — прекрасно уничтожает бактерии, но в высоких концентрациях он вреден для дыхательной системы человека. На Земле мы бы просто открыли окно, чтобы проветрить помещение от запаха моющих средств. Очевидно, что на борту космического корабля или в марсианском жилом модуле такой роскоши не будет.
Следующим шагом разработчиков станет масштабирование устройства до размеров банки с газированной водой и интеграция надежной системы фильтрации для нейтрализации озона.
Если технологию удастся успешно адаптировать, ее потенциал выйдет далеко за пределы обычной стирки. В будущем такие пистолеты смогут стерилизовать скафандры и научные инструменты перед выходом на поверхность других планет.
Ранее мы рассказывали о пяти инновациях NASA, которые сделали нашу жизнь на Земле легче.
По материалам Gizmodo
