科学探索|研究人员该如何在国际空间站上对抗微生物研究人员该如何在国际空间站

你可能认为你的冰箱后面非常恶心，非常难清洁，但试想一下，如果你在太空中这个问题会有多糟糕。俄罗斯“和平号”空间站有着细菌和真菌，而国际空间站(ISS)也有各种各样的微生物。好消息是，根据NASA的说法，在太空中发现的微生物并不比地球上的微生物更危险。

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然而太空机构仍希望找到方法来保持ISS的细菌和真菌的清洁以便那里的宇航员不会生病。
ESA的一名研究员Malgorzata Holynska表示：“由于宇航员的免疫系统受到微重力的抑制，未来长期太空任务的微生物种群将需要严格控制。因此，ESA的材料物理和化学科正在跟意大利理工学院合作从而研究可以添加到机舱内部表面的抗菌材料。”
这个想法是创造一种涂层，从而可以应用于空间站的不同部分以中和细菌。研究人员正在开发一种跟紫外线反应的涂层以分解空气中的水分子。氧气被分解成高度活性的分子--称为自由氧自由基，它能够中和各种细菌。“细菌被这些自由基产生的氧化压力所灭活，”另一位研究人员Mirko Prato指出，“这是一个优势，因为所有的微生物都无一例外地受到影响，所以我们没有机会像一些抗菌材料那样增加细菌的抗药性。”
空间环境的挑战

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【科学探索|研究人员该如何在国际空间站上对抗微生物】当然，为太空设计可以从基于地球的技术中获得灵感，但在提出在空间站上工作的解决方案时有一些额外的考虑因素需要考虑。如抗菌技术需要在宇航员使用水循环系统的密闭环境中是安全的。
Malgorzata表示：“地球上的抗菌涂层通常使用银，但我们想在这里不使用它。问题是，在航天器的密闭环境中，长期接触银可能会对宇航员的健康产生负面影响--如我们不希望重金属在船上的水里堆积起来。这是因为在供水中暴露于过多的银会导致皮肤和眼睛刺激等健康问题，这对宇航员来说不是好事。”
研究人员正在尝试用氧化钛代替银以作为替代品。这种化合物的优点是长期稳定，所以它应该不会太快分解。但在它被用于整个空间站之前，研究人员需要检查它降解后会发生什么，因为他们想确保任何氧化细菌的副产品都不会有害。另一个要求是，该涂层需要用于各种材料如玻璃和金属以及织物。该层需要足够薄以便它不会干扰材料的特性，如使织物失去弹性。为了实现这一点，正在测试的涂层是非常薄的，厚度为百万分之一毫米。
攻击太空虫子的其他方法

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除了作为一个名为PATINA的项目的一部分而开发的氧化钛涂层外，ESA还在研究其他保持空间站清洁的方法。其他一些清洁的想法包括开发排斥所有水的材料涂层，进而确保微生物没有任何水分来帮助其发展。还有一些项目想法是利用静电反应来保持清洁或寻找能杀死细菌而不伤害宇航员的化合物。
不过研究人员在开发这些技术时要了解的一个重要因素是，他们要保护哪些虫子。这就是为什么ISS上会有一些如一组鼓励宇航员定期触摸的面板等这样的实验。这五块面板由不同的材料制成，一旦它们被送回地球，研究人员将能看到什么样的微生物粘附在每块面板上以及它们存活了多久。研究人员希望这些发展不仅在太空中有用，而且还可能有助于开发可用于地球上的医疗设施的抗菌技术。