Тестирование антибактериальных поверхностей на Международной космической станции

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, есть 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 внеземных сред обитания.

«MATISS (связывание микробного аэрозоля с инновационными поверхностями на Международной космической станции) заключается в том, что эти диски подвергаются воздействию окружающей среды Международной космической станции в течение длительного времени для сбора осевших на них бактерий. Затем эти диски были возвращены в нашу лабораторию для измерения степени биологического загрязнения», — сказал руководитель проекта Себастьян Рокетт из французского космического агентства CNES.

Невероятное количество микробов

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

Это в основном человеческие бактерии [exhaled] космонавтами. Хотя эти бактерии не токсичны, они могут вызвать проблемы со здоровьем, а также повредить материалы и электронику, если они накапливаются, образуя биопленки. Из-за чрезвычайно низкой гравитации на Международной космической станции крошечные капли, содержащие бактерии, некоторое время летают вокруг, прежде чем прикрепиться 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 и методы лабораторного анализа. Раньше мы использовали только световую микроскопию. Так вот, говорит Лоуренс Леммель из Ecole Normale Superiore de Lyon, главный исследователь эксперимента. Мы также будем использовать рентгенофлуоресцентную спектроскопию».

Для следующего задания стеклянные диски с антибактериальной поверхностью были размещены на четырех подставках размером 8 х 8 х 1,5 см каждая. Каждое крепление имеет шесть окон, через которые интеллектуальная поверхность подвергается воздействию окружающей среды МКС.

По словам Лемелля, поездка была спроектирована так, чтобы свести к минимуму риски, связанные с этим опытом. «Мы должны избегать разбивания листов стекла, что может быть очень опасно для астронавтов на космической станции», — сказал он.

долгосрочный дисплей

Лемель добавил, что в предыдущих экспериментах, где результаты анализировались с помощью светового микроскопа, использовались обычные стеклянные пластины. Однако для более поздних экспериментов, в которых будет проводиться спектроскопия, пластины сделаны из чистого стекла. «Это кварцевое стекло из чистого кремнезема», — сказал он.

Для новой серии экспериментов будут протестированы три разные поверхности. Один будет иметь гидрофобные свойства. Второй гидрофильный, а третий покрыт антибактериальным пептидом. По словам Рукетта, как и эксперименты, проводимые на Международной космической станции, два из четырех носителей, которые должны быть доставлены в июне, будут введены в эксплуатацию на восемь месяцев, а два других — на 16 месяцев.

Ракета говорит, что июньский эксперимент будет последним в этой серии. «За последние семь лет или около того мы получили хорошие знания об окружающей среде на Международной космической станции и о том, как улавливаются и контролируются частицы. Теперь мы разработаем тестовую поверхность и прототип устройства, которое можно будет использовать в космическом корабле. «Наша конечная цель — создать активную неэкранирующую поверхность. Это не только помогает астронавтам, но и помогает им сократить время, необходимое для очистки поверхности».

Помимо выходов в открытый космос, технического обслуживания приборов и экспериментов, поддержание чистоты на Международной космической станции является важным занятием для астронавтов. По словам Рукетта, каждую субботу астронавты часами чистят свои модули, удаляя мусор и используя такие продукты, как чистящие средства и салфетки, для очистки поверхностей.

Лемель сказал, что антибактериальный материал, разработанный в рамках проекта MATISS, решит еще одну проблему. «В такой структуре, как космическая станция, много оборудования. Оборудование хранится на больших стеллажах, которые трудно передвигать. Одна из наших целей — иметь антибактериальную поверхность в местах, которые невозможно очистить», — сказал Леммель. .

Дхананджай Хадилкар — журналист из Парижа.