Тестирование антибактериальных поверхностей на Международной космической станции — Ars Technica

5 июня стартовала ракета SpaceX Falcon 9. Они отправляются на Международную космическую станцию с новыми поставками, включая научно-исследовательское оборудование. Среди нового научного оборудования, прибывающего на Международную космическую станцию, — четыре диска, покрытых ультратонкой пленкой, которые могут сыграть решающую роль в разработке материалов для будущих космических полетов человека.

Испытания этих инновационных пленок, разработанных Французским комитетом по атомной и возобновляемой энергии (CEA), являются частью текущего проекта, направленного на разработку антибактериальных материалов для космических сред обитания.

«MATISS (связывание микробного аэрозоля с инновационными поверхностями на Международной космической станции) состоит в том, чтобы выставлять эти диски в среду Международной космической станции на длительное время, чтобы собрать осевшие на них бактерии. Затем эти диски возвращаются в наши лаборатории для измерения уровня биологического загрязнения», — говорит руководитель проекта Себастьен Рокетт из французского космического агентства CNES.

Удивительное количество микробов

Поскольку Международная космическая станция находится на высоте 400 километров над Землей и находится почти в вакууме, можно было бы ожидать, что ее среда будет стерильной. Однако, по словам Гийома Нонглатона из CEA, благодаря постоянному присутствию астронавтов Международная космическая станция кишит бактериями и грибками.

Это в основном человеческие бактерии [exhaled] космонавтами. Несмотря на то, что бактерии не токсичны, они могут вызвать проблемы со здоровьем, а также привести к порче материалов и электроники, если они накапливаются с образованием биопленок. Поскольку на Международной космической станции очень низкая гравитация, крошечные капли, содержащие бактерии, некоторое время летают вокруг, прежде чем прилипнуть к различным поверхностям.

Проект MATISS был запущен в 2016 году, и первая серия экспериментов послужила доказательством концепции. «За последние семь лет многое изменилось, включая материалы, дизайн поверхности, а также методы лабораторного анализа. Раньше мы использовали только световую микроскопию. Теперь, — сказал Лоуренс Леммель из Ecole Normale Superiore de Lyon, главный исследователь эксперимента. — Мы также буду использовать рентгеновскую флуоресцентную спектроскопию».

Для следующего задания стеклянные диски, покрытые антибактериальной поверхностью, помещались в четыре держателя размером 8 х 8 х 1,5 см каждый. На каждом стенде есть шесть окон, где смарт-поверхности подвергаются воздействию окружающей среды МКС.

По словам Лемелля, крепление спроектировано таким образом, чтобы свести к минимуму риски, связанные с этим опытом. «Нам нужно не разбить стеклянный лист, который может быть очень опасен для астронавтов на космической станции», — сказала она.

длительный контакт

Лемель добавил, что в предыдущих экспериментах, где результаты анализировались с помощью световой микроскопии, использовались обычные стеклянные пластины. Однако для следующего эксперимента, в котором будет проводиться спектроскопия, пластины сделаны из чистого стекла. «Это кварцевое стекло из чистого кремнезема», — сказала она.

Для новой серии экспериментов будут протестированы три разные поверхности. Один будет иметь гидрофобные свойства. Второй гидрофильный, а третий покрыт антибактериальными пептидами. По словам Рукетта, точно так же, как в настоящее время проводится эксперимент на Международной космической станции, два из четырех носителей, которые будут отправлены в июне, будут открыты в течение восьми месяцев, а два других — в течение 16 месяцев.

Ракета сказал, что эксперимент Джун будет последним в этой серии. «За последние семь лет или около того мы получили хорошие знания об окружающей среде на Международной космической станции и способах захвата и мониторинга частиц. Теперь мы будем стремиться разработать испытательные поверхности и прототипы устройств, которые можно будет использовать на космических кораблях. «Наша конечная цель — создать активные неэкранирующие поверхности, которые не только помогут астронавтам, но и помогут им сократить время, необходимое для очистки поверхностей».

Помимо выходов в открытый космос, технического обслуживания приборов и экспериментов, содержание Международной космической станции в чистоте является важным занятием для астронавтов. По словам Рукетта, каждую субботу астронавты часами чистят свои модули, выбрасывают мусор и используют чистящие средства и салфетки для очистки поверхностей.

Лемель говорит, что антибактериальные материалы, разрабатываемые в рамках проекта MATISS, решат еще одну проблему. «В таких сооружениях, как космическая станция, много оборудования. Это оборудование хранится в огромных стеллажах, которые бывает трудно перемещать. Одна из наших целей — иметь антибактериальные поверхности в местах, которые невозможно очистить», — сказал Леммель. .

Дхананджай Хадилкар — журналист из Парижа.