北京
科學家展示了一種無水洗衣技術，能比國際空間站現行的清潔方法更有效地殺滅太空織物上的有害細菌。
當SpaceX和藍色起源的工程師們爭分奪秒地為自1972年以來的首次登月準備各自的航天器時，眾多科學家正在應對未來太空探索者在前往月球乃至更遠深空的長期任務中將要面對的無數技術挑戰。
其中一個科學家團隊剛剛展示了一種無需用水的太空洗衣方法。研究人員演示了一種冷等離子體技術，可以在未來的月球和火星基地上對宇航員的衣物和居住環境進行消毒，而完全不用水。
在太空中保持清潔
在國際空間站上，乘員使用干式吸塵器和化學表面濕巾來清潔衣物。但這兩種方法都不特別有效。
這意味著國際空間站的乘員還不得不采用另一種方式：他們長時間穿著同一件衣物，直到衣服太臟才最終丟棄。這種做法對于前往月球或火星的長期任務而言是不可持續的，因為補給任務將十分有限。
在太空中，水同樣是一種寶貴的資源，使得傳統水洗方式并不現實。這套無水解決方案背后的團隊由阿拉巴馬大學亨茨維爾分校的Gabe Xu領導，并與美國國家航空航天局微生物學家Chelsi Cassilly合作。他們開發出一種緊湊型裝置，能產生鉛筆粗細的冷等離子體射流來殺滅織物上的細菌。
上個月，他們在天體生物學科學會議上展示了這一概念驗證裝置。該裝置利用高壓電將氦氣、空氣和水蒸氣的混合氣體電離。當對準織物時，等離子體會產生臭氧等活性氧物質。這些物質能滲透進織物纖維，并通過氧化應激摧毀微生物。
與熱等離子體或電弧焊接不同，這種冷等離子體在室溫下工作，對織物和人體皮膚沒有風險。
在實驗室測試中，研究團隊將等離子體射流對準山羊葡萄球菌樣本，這是一種此前在國際空間站上發現過的皮膚細菌。他們發現，該裝置將棉布樣品上的細菌芽孢菌落數從每毫升約25萬個減少到了約6萬個。
最終，這項技術殺滅細菌的效果優于國際空間站現有的方法。研究人員表示，他們的方法或許無法去除明顯污漬，但能殺死可能讓宇航員生病的細菌。
Xu在接受媒體采訪時解釋說：“確實存在耐紫外線的微生物，但就我們實驗中所見，沒有什么是耐氧化應激的——如果你服下毒藥，它就會要你的命。”
為未來的太空探索者營造健康棲息地
目前的原型機每次只能清潔一小塊區域，大約相當于鉛筆的寬度。
研究人員的目標是開發放大版，包括一個類似洗衣機的等離子體處理艙，以及用于表面的等離子體射流與真空吸塵組合系統。這些工具還可用于對宇航服、工具和棲息地內的軟性陳設進行消毒。
隨著美國國家航空航天局希望將人類的足跡拓展至太空，微生物控制將對乘員的健康和生存能力至關重要。生活在狹小棲息地中的小群體尤其容易受到細菌和疾病的侵襲。雖然吸塵能去除灰塵，但無法有效消除生物污染物，這使得新系統顯得格外寶貴。
盡管這項技術顯示出巨大前景，但仍需進一步測試，以確認其對更廣泛微生物的有效性，以及對織物耐久性的長期影響。
如果成功，基于等離子體的衛生處理方式將有助于支撐人類在地球以外的永久存在。它將有助于最大限度減少資源消耗和污染風險，同時讓宇航員得以探索未知。
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