Jak udržovat „spodní prádlo“ ve sdíleném skafandru čisté?

Spacewalking je hlavním vrcholem kariéry každého astronauta. Má to však nevýhodu: obléknout si skafandr znamená sdílet některé dříve nošené spodní vrstvy. Nová studie ESA se zabývá tím, jak nejlépe udržovat tyto předměty čisté a hygienické, když se lidé vydávají na Měsíc a dále.

Během éry raketoplánů dostal každý astronaut svou vlastní „jednotku vnější mobility“, což je oficiální termín pro skafandr. Posádky na palubě Mezinárodní vesmírné stanice se však přesunuly ke sdílení obleků s různě velkými segmenty sestavenými tak, aby vyhovovaly danému vesmírnému člověku.

Astronaut ESA Thomas Pesquet si obléká svůj skafandr Jednotka vnější mobility (EMU) s viditelným chladicím a ventilačním oděvem. Thomas si v září 2020 před svou misí Expedice 65 na Intermational Space Station navlékl kontrolu skafandru v článku o testu vzduchového uzávěru vesmírné stanice (SSATA) v laboratoři Crew Systems v Johnsonově vesmírném středisku NASA. Poděkování: NASA-Robert Markowitz

První položkou, kterou si vesmírní turisté oblékají, je (jednorázová) plenka „Maximální absorpční schopnost“, pak jejich vlastní „Termální pohodlné spodní prádlo“ následované dlouhým spodním prádlem, jako je tekuté chladící a ventilační oblečení (LCVG). LCVG, který se nosí přímo na pokožce, obsahuje hadičky pro chlazení kapalinou a plynovou ventilaci, aby udržely svého nositele v pohodě a pohodlí během trvalé fyzické námahy práce v tvrdém vakuu.

Ale LCVG je znovu použito různými vesmírnými jezdci spolu se samotnými skafandry. Očekává se, že toto opětovné využití poroste, jakmile se koncem tohoto desetiletí usadí na palubě Gateway, nové mezinárodní vesmírné stanici na oběžné dráze Měsíce.

S ohledem na takové dlouhodobé sdílení zahájila ESA nový projekt nazvaný „Biocidní pokročilá technologie povlaků pro snížení mikrobiální aktivity“ nebo zkráceně BACTeRMA.

Astronaut ESA Thomas Pesquet zkouší skafandr. Rukavice jsou vyráběny na míru a nohy a ruce lze libovolně upravit, ale trup je pevný a dodává se pouze ve třech velikostech: M, L a XL. Tento snímek byl pořízen v Sonny Carter Training Facility – Flight Crew Equipment Suit Lab Johnson Space Center NASA. Poděkování: NASA-Robert Markowitz

„Textilie pro kosmické lety, zejména pokud jsou vystaveny biologické kontaminaci – například spodní prádlo skafandru – mohou při dlouhodobých letech představovat technická i zdravotní rizika,“ vysvětluje materiálová inženýrka ESA Malgorzata Holynska.

"Již zkoumáme kandidátské materiály pro vnější vrstvy skafandrů, takže tento projekt raného vývoje technologie je užitečným doplňkem, který zkoumá malé molekuly zabíjející bakterie, které mohou být užitečné pro všechny druhy textilií pro lety do vesmíru, včetně interiérů skafandrů."

Umělcův dojem z měsíční brány. Jeho letová dráha je vysoce eliptická oběžná dráha kolem Měsíce – což jej přivádí relativně blízko k povrchu Měsíce, ale také daleko, což usnadňuje vyzvednutí astronautů a zásob ze Země – po dobu pětidenní cesty. Kredit: ESA

Specialista ESA na podporu života Christophe Lasseur dodává: „Na palubě Mezinárodní vesmírné stanice je vždy důležitá hygiena. Astronauti nosí své oblečení ve střídavých dnech a nakonec jsou zlikvidováni – spáleni uvnitř vracející se kosmické lodi. Ale jsou některé položky a povrchy, které je třeba sdílet.“

Standardní metodou prevence biologické kontaminace je použití antimikrobiálních materiálů, jako je stříbro nebo měď, jejichž ionty v přítomnosti kyslíku nebo vody narušují normální fungování mikrobiální fyziologie.

Pohled na zkušební textilie ze skenovacího elektronového mikroskopu. Kredit: OeWF

„Problém je v tom, že jejich dlouhodobé používání může vyvolat podráždění pokožky, zatímco kovy samotné se mohou časem zkazit,“ vysvětluje Seda Özdemir-Fritz Bacterma projektová vědecká pracovnice Rakouského vesmírného fóra (Österreichisches Weltraum Forum /OeWF), hlavního dodavatele projektu. .

„Abychom poskytli alternativu, spolupracujeme s vídeňskou textilní laboratoří. Mají exkluzivní přístup k unikátní bakteriografické sbírce. Tyto mikroorganismy produkují takzvané sekundární metabolity. Tyto sloučeniny jsou typicky barevné a některé vykazují všestranné vlastnosti: antimikrobiální, antivirové a antifungální.

ESA spolupracuje s Rakouským vesmírným fórem a vídeňskou textilní laboratoří na využití vlastností takzvaných sekundárních metabolitů k prevenci bakteriální kontaminace. Bakterie samy produkují tyto sloučeniny, které vykazují antimikrobiální, antivirové a antifungální vlastnosti, aby se chránily před podmínkami prostředí. Kredit: OeWF

„Mohlo by to znít neintuitivně, zbavit se mikrobů pomocí produktů mikrobů, ale všechny druhy organismů používají sekundární metabolity, aby se chránily před extrémními podmínkami prostředí. Projekt je prozkoumá jako inovativní antimikrobiální textilní povrchovou úpravu.

Projekt BACTeRMA. Kredit: ESA

Projekt bude vyvíjet a testovat další inovativní textilní úpravy s antimikrobiálními vlastnostmi. Rakouské vesmírné fórum spolu s Vienna Textile Lab bude testovat zpracované textilie na jejich antimikrobiální vlastnosti a vystaví je potu a záření. Do mixu bude přidán i simulovaný měsíční prach, protože se očekává, že pracovní prostředí astronautů se může zaprášit po opakovaných cestách na povrch Měsíce resp. Mars.

„Testování záření bude simulovat dlouhodobé skladování v prostředí hlubokého vesmíru,“ dodává Malgorzata. "Je známo, že záření stárne a degraduje textilie složitým způsobem."

Myšlenku dvouletého projektu BACTeRMA navrhla OeWF ve spolupráci s vídeňskou textilní laboratoří jako subdodavatelem prostřednictvím Open Space Innovation Platform společnosti ESA, která hledala slibné nápady pro vesmírný výzkum z jakéhokoli zdroje.

OeWF je organizace pro výzkum vesmíru: v OeWF se scházejí různí odborníci z různých vědeckých oblastí, aby pracovali na vesmírných tématech, se zvláštním zaměřením na technologii skafandrů.

„Christopher Columbus potřeboval stavitele lodí, aby se jeho cesta uskutečnila, a my v OeWF doufáme, že takový příspěvek přineseme,“ říká Seda Özdemir-Fritz. "Zajímají nás lidské faktory zapojené do budoucích misí na Měsíc Mars, takže provádíme simulace a analýzy "analogových astronautů."

Vybraná fotografie: Astronaut David A. Wolf, specialista na mise, s nohama bezpečně usazenými v zádržném zařízení na konci systému vzdáleného manipulátoru vesmírné stanice (SSRMS) nebo Canadarm2, se zdá být zavěšen nad silně zataženou částí Země. Astronauti Wolf a Piers J. Sellers byli přiřazeni k tomuto druhému výstupu do vesmíru STS-112, stejně jako ke dvěma dalším. Kredit: NASA