بينما يستعد رواد الفضاء لمهمات طويلة الأمد إلى القمر والمريخ، فإن الحفاظ على الحياة البشرية بعيدًا عن الأرض سيعتمد على حل مجموعة كبيرة من التحديات التكنولوجية. نعم، يحتاج الباحثون إلى ذلك الكمال الصواريخ الشاهقة والموائل المستقبلية التي من شأنها أن تحافظ على سلامة رواد الفضاء أثناء رحلتهم إلى عوالم أخرى، لكنهم سيحتاجون أيضًا إلى معرفة كيفية القيام بغسيل الملابس.
الآن، تشير تجربة معملية جديدة اختبرت أسلوبًا خاليًا من الماء لغسل الملابس في الفضاء باستخدام نفاثات محكومة من البلازما فائقة الشحن، إلى أن هذه التقنية يمكن أن تساعد في مواجهة هذا التحدي.
قد يبدو غسل الملابس في الفضاء أمرًا شاقًا (كما هو الحال على الأرض)، لكن صحة رواد الفضاء – ومنع ميكروبات الأرض من تلويث عوالم أخرى – تعتمد حرفيًا على ذلك.
في محطة الفضاء الدولية (ISS)، يرتدي رواد الفضاء عادة نفس الملابس حتى تصبح متسخة جدًا ثم يتخلصون منها كنفايات تحترق لاحقًا في الغلاف الجوي للأرض أثناء إعادة الدخول. ومع ذلك، وعلى الرغم من بروتوكولات التنظيف الصارمة عبر المحطة، فإن المسحات من مواقع مثل الدرابزين وفتحات الهواء كشفت مجموعات كثيفة من الميكروبات على الأسطح التي تبدو نظيفة، حتى أن بعض هذه الميكروبات تتكيف لتزدهر على الأسطح المعدنية.
ومع ذلك، فإن المهمات المستقبلية طويلة المدى إلى القمر أو المريخ لن تتمتع برفاهية مهمات إعادة الإمداد المنتظمة من الأرض، مما يجعل شكلاً من أشكال “الغسيل الفضائي” المستدام ضروريًا.
الملابس والمفروشات المريحة التي يمكن أن تجعل المهام التي تستغرق أشهرًا مستقبلية أكثر ملاءمة للعيش، مثل أريكة للجلوس عليها أو سرير مناسب للنوم بدلاً من أكياس النوم، يمكن أن تصبح بسرعة مساحات لتكاثر الميكروبات التي يحملها البشر باستمرار ويتخلصون منها كجزء من الحياة اليومية. على الرغم من أن معظمها غير ضار، بل ومفيد في الواقع، إلا أن الدراسات تشير إلى أن بعضها التكيف مع ضغوط رحلات الفضاء وتتصرف بشكل مختلف في الجاذبية الصغرى، ومن المحتمل أن تصبح أكثر عرضة للتسبب في المرض أو حتى إتلاف أنظمة المركبات الفضائية عن طريق تآكل الأسطح المعدنية.
قامت رائدة الفضاء ساندرا ماغنوس بترتيب محطة الفضاء الدولية باستخدام مكنسة كهربائية في عام 2008. وعلى الرغم من أن التنظيف بالمكنسة الكهربائية مفيد في التقاط الغبار الشارد، إلا أنه لن يكون كافيًا لتطهير المواطن البشرية خلال المهام طويلة المدى المستقبلية إلى القمر والمريخ.
(حقوق الصورة: ناسا)
لكن تطهير هذه “السلع الناعمة” ذات الطبقات يمثل تحديًا خاصًا في الفضاء، حيث تجعل إمدادات المياه المحدودة الغسيل التقليدي غير عملي.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
“لديك أريكة يجلس عليها ستة رواد فضاء، أو أي عدد، يومًا بعد يوم. كيف يمكنك الحفاظ على تعقيم هذا الشيء حتى لا ينشروا الجراثيم لبعضهم البعض؟” غابي شووقال البروفيسور في جامعة ألاباما الذي قاد التجربة المعملية لموقع Live Science: “إنها مشكلة صعبة، ولكن هذا شيء سنحتاج إلى التعامل معه حقًا.”
مسألة صحة، وليس البقع
وقال شو إن العديد من المطهرات المستخدمة عادة على الأرض، مثل اللايسول، غير مناسبة لرحلات الفضاء، حيث يمكن أن تبقى القطرات المحمولة جوا والأبخرة الكيميائية في الموائل المغلقة وتشكل مخاطر على صحة الطاقم.
في التجربة المعملية، اختبر شو وعالم الأحياء الدقيقة تشيلسي كاسيلي، وهو مهندس حماية الكواكب في وكالة ناسا، ما إذا كانت البلازما – وهو غاز نشط يشبه شكلًا متحكمًا من البرق – يمكن أن تقدم حلاً.
قام الباحثون بتقطيع قميص قطني عادي إلى عينات صغيرة وبذروها المكورات العنقودية كابراي، وهي بكتيريا جلدية شائعة كانت أيضًا تم اكتشافها على متن محطة الفضاء الدولية. بعد ذلك، وباستخدام جهاز بحجم الهاتف المحمول، عالج الفريق العينات بنفث من الغاز المشحون، أو البلازما، بحجم قلم الرصاص، بلون أرجواني ساطع، لاختبار مدى فعاليته في قتل الميكروبات.
قميص قطني مقطع إلى عينات وتطعيمه ببكتيريا الجلد.
(رصيد الصورة: جامعة ألاباما في هانتسفيل – مركز أبحاث الدفع)
وأظهرت النتائج أن هذه التقنية قتلت البكتيريا بشكل أكثر فعالية من الأساليب المستخدمة حاليا في محطة الفضاء الدولية، بما في ذلك التنظيف الجاف والمناديل السطحية الكيميائية. .
وقال شو لـ Live Science: “إنها لن تزيل بقع القهوة من قميص أي شخص، ولكنها ستزيل الأشياء التي قد تسبب لك المرض”.
عند توجيهها إلى القماش، تولد البلازما أنواعًا من الأكسجين والنيتروجين شديدة التفاعل تخترق الألياف وتمزق أغشية الخلايا البكتيرية من خلال الإجهاد التأكسدي. وقال شو إنه عبر الاختبارات التي استمرت من 30 ثانية إلى خمس دقائق، لم يظهر العلاج أي ضرر ملحوظ لألياف النسيج.
وقال لـ Live Science: “نعتقد أنه ربما لا يكون أسوأ من مجرد التآكل الطبيعي”.
وأضاف أن حداثة هذه التقنية هي أنها لا تتطلب أكثر من الكهرباء والغاز العامل، لذلك ليست هناك حاجة لأنظمة التنظيف كثيفة الاستخدام للمياه. يقوم الفريق الآن بتوسيع العمل لاختبار الأنواع الميكروبية الإضافية المعروفة بأنها تزدهر في البيئات البشرية وعلى متن المركبات الفضائية.
وقال شو: “نحن نركز على الأشياء التي نعرف أنها موجودة هناك، أو التي نعرف أن الناس ينتجونها كأمر واقع طوال يومهم، لأن هذه هي الأشياء التي من المحتمل أن تكون في موطن فضائي”.
وفي نهاية المطاف، يتصور الباحثون توسيع نطاق التكنولوجيا إلى جهاز محمول يمكن لرواد الفضاء استخدامه كجزء من التدبير المنزلي الروتيني على متن المركبات الفضائية والموائل المستقبلية، حسبما قال شو لموقع Live Science. قدم الفريق نتائجهم الأولية في مؤتمر علوم الأحياء الفلكية في ماديسون.
تعرف على مقدار ما تعرفه عن استكشاف الإنسان للفضاء من خلال موقعنا مسابقة رحلة الفضاء!
