Hoe om gedeelde ruimtepak "onderklere" skoon te hou?

Ruimtewandeling is 'n groot hoogtepunt van enige ruimtevaarder se loopbaan. Maar daar is 'n nadeel: om jou ruimtepak aan te trek, beteken dat jy 'n paar voorheen gedra onderlae deel. 'n Nuwe ESA-studie ondersoek hoe om hierdie items die beste skoon en higiënies te hou terwyl mense na die Maan en verder waag.

Tydens die Ruimtependeltuig-era is elke ruimtevaarder uitgereik met hul eie 'Eksterne Mobiliteitseenheid', die amptelike term vir 'n ruimtepak. Maar spanne aan boord van die Internasionale Ruimtestasie het oorgeskakel na deelpakke, met segmente van verskillende groottes wat saamgestel is om 'n gegewe ruimtewandelaar te pas.

ESA-ruimtevaarder Thomas Pesquet trek sy External Mobility Unit (EMU)-ruimtepak aan, met sy Liquid Cooling and Ventilation Garment sigbaar. Thomas het in September 2020 die tjek vir die pasvorm van die ruimtepak in die Space Station Airlock Test Article (SSATA) in die Crew Systems Laboratory by NASA se Johnson Space Centre aangetrek, voor sy Expedition 65-sending na die Intermasionale Ruimtestasie. Krediet: NASA-Robert Markowitz

Die eerste item wat ruimtewandelaars aantrek, is 'n (weggooibare) 'Maximum Absorbency Garment'-luier, dan hul eie 'Thermal Comfort Undergarment', gevolg deur die lang-onderklere-agtige Liquid Cooling and Ventilation Garment (LCVG). Gedra langs die vel, bevat die LCVG vloeistofverkoelingsbuise en gasventilasie om sy draer koel en gemaklik te hou tydens die volgehoue ​​fisiese inspanning van werk in harde vakuum.

Maar die LCVG word deur verskillende ruimtewandelaars saam met die ruimtepakke self hergebruik. Sulke hergebruik sal na verwagting groei sodra spanne later hierdie dekade aan boord van die Gateway gevestig is, 'n nuwe internasionale ruimtestasie in 'n maanbaan.

Met sulke langtermyn-deling in gedagte, het ESA 'n nuwe projek begin genaamd 'Biocidal Advanced Coating Technology for Reducing Microbial Activity', of kortweg BACTeRMA.

ESA-ruimtevaarder Thomas Pesquet probeer 'n ruimtepak. Die handskoene word op maat gemaak en die bene en arms kan na willekeur verstel word, maar die bolyf is styf en kom net in drie groottes: M, L en XL. Hierdie foto is geneem by die Sonny Carter Training Facility – Flight Crew Equipment Suit Lab van NASA se Johnson Space Centre. Krediet: NASA-Robert Markowitz

"Ruimtevlugtekstiele, veral wanneer onderhewig aan biologiese kontaminasie - byvoorbeeld, ruimtepak-onderklere - kan beide ingenieurs- en mediese risiko's tydens langdurige vlugte inhou," verduidelik ESA-materiaalingenieur Malgorzata Holynska.

"Ons ondersoek reeds kandidaat-materiaal vir buitenste ruimtepak-lae, so hierdie vroeë tegnologie-ontwikkelingsprojek is 'n nuttige aanvulling, en kyk na klein bakteriedodende molekules wat nuttig kan wees vir alle soorte ruimtevlugtekstiele, insluitend ruimtepak-interieurs."

Kunstenaar se indruk van die maanpoort. Sy vlugbaan is 'n hoogs-elliptiese wentelbaan om die Maan – wat dit beide relatief naby aan die Maan se oppervlak bring, maar ook ver, wat dit makliker maak om ruimtevaarders en voorrade van die Aarde af op te tel – rondom 'n reis van vyf dae. Krediet: ESA

Christophe Lasseur, lewensondersteuningspesialis van ESA, voeg by: “Higiëne is altyd ’n bekommernis aan boord van die Internasionale Ruimtestasie. Ruimtevaarders dra hul klere op afwisselende dae en dan word hulle uiteindelik weggedoen - verbrand binne-in die ruimtetuie wat weer binnegaan. Maar daar is sekere items en oppervlaktes wat gedeel moet word.”

Die standaardmetode om biologiese kontaminasie te voorkom, is die gebruik van antimikrobiese materiale soos silwer of koper, waarvan die ione in die teenwoordigheid van suurstof of water die normale werking van mikrobiese fisiologie ontwrig.

Skandeerelektronmikroskoopaansig van toetstekstiele. Krediet: OeWF

“Die probleem is dat hul langtermyngebruik velirritasie kan veroorsaak, terwyl die metale self mettertyd kan verkleur,” verduidelik Seda Özdemir-Fritz Bacterma-projekwetenskaplike van die Oostenrykse Ruimteforum (Österreichisches Weltraum Forum /OeWF), die projek se hoofkontrakteur .

“Om 'n alternatief te bied, werk ons ​​saam met die Weense Tekstiellaboratorium. Hulle het eksklusiewe toegang tot 'n unieke bakteriografiese versameling. Daardie mikroörganismes produseer sogenaamde sekondêre metaboliete. Hierdie verbindings is tipies kleurvol, en sommige vertoon veelsydige eienskappe: antimikrobiese, antivirale en antifungale.

ESA werk saam met die Oostenrykse Ruimteforum en die Weense Tekstiellaboratorium om die eienskappe van sogenaamde sekondêre metaboliete te gebruik om bakteriële kontaminasie te voorkom. Bakterieë produseer self hierdie verbindings, wat antimikrobiese, antivirale en antifungale eienskappe vertoon, om hulself teen omgewingstoestande te beskerm. Krediet: OeWF

“Dit klink dalk teen-intuïtief om van mikrobes ontslae te raak deur die produkte van mikrobes te gebruik, maar alle soorte organismes gebruik sekondêre metaboliete om hulself teen uiterste omgewingstoestande te beskerm. Die projek sal hulle ondersoek as ’n innoverende antimikrobiese tekstielafwerking.”

BACTeRMA-projek. Krediet: ESA

Die projek sal verdere innoverende tekstielafwerkings met antimikrobiese eienskappe ontwikkel en toets. Die Oostenrykse Ruimteforum saam met Vienna Textile Lab sal verwerkte tekstiele toets vir hul antimikrobiese eienskappe en sal dit aan sweet en bestraling blootstel. Gesimuleerde maanstof sal ook by die mengsel gevoeg word, want die verwagting is dat die ruimtevaarders se werksomgewing stowwerig kan word na herhaalde reise na die oppervlak van die Maan of Mars.

"Bestralingstoetsing sal langdurige berging in die diepruimte-omgewing simuleer," voeg Malgorzata by. Dit is bekend dat straling verouder en tekstiele op komplekse maniere afbreek.

Die idee vir die twee jaar lange BACTeRMA-projek is voorgestel deur OeWF in samewerking met die Weense Tekstiellaboratorium as subkontrakteur, deur ESA se Open Space Innovation Platform, wat belowende idees vir ruimtenavorsing uit enige bron soek.

OeWF is 'n ruimtenavorsingsorganisasie: verskillende kundiges oor verskeie wetenskapdomeine kom saam in die OeWF om aan ruimteonderwerpe te werk, met 'n spesiale fokus op ruimtepak-tegnologie.

“Christopher Columbus het skeepsbouers nodig gehad om sy reis te laat gebeur, en dit is die soort bydrae wat ons in die OeWF hoop om te maak,” sê Seda Özdemir-Fritz. "Ons stel belang in die menslike faktore wat by toekomstige Moon Mars-sendings betrokke is, so ons doen 'analoog ruimtevaarder'-simulasies en ontleding."

Uitgestalde foto: Ruimtevaarder David A. Wolf, sendingspesialis, sy voete veilig geplant in 'n beperkingstoestel aan die einde van die Space Station Remote Manipulator System (SSRMS) of Canadarm2, blyk oor 'n swaar wolkbedekte deel van die Aarde gehang te word. Ruimtevaarders Wolf en Piers J. Sellers was die aangewese ruimtewandelaars vir hierdie die tweede STS-112-ruimtewandeling sowel as die twee ander. Krediet: NASA