所在位置: 首页  >  科普资源 > 生物医学

来自空间站微生物的危害

发布日期:2022-12-29 00:00   点击量:2727
空间站或其他载人航天飞行器里面的气温一般维持在20℃左右,相对湿度在60%左右,同时由于空间站空间有限、密闭等特点,为了创造和维持航天员必需的合理空间环境,人类不可避免地为微生物提供了合适的栖息环境。长时间飞行的空间站,当密闭系统舱室内的温度、湿度达到微生物适宜生长的水平,就可能会引起舱室环境中各种微生物的大量繁殖。研究表明,航天器密闭环境中细菌和真菌的污染比地面明显加强。
在舱内环境,由于没有重力,空气无法形成地面上那样的热对流,灰尘也无法靠重力自然沉降,而各部分舱室中温度、湿度及二氧化碳含量又因为设备运转、人、植物和化学氧源的存在而有所不同。因此,为了使得舱室内各个部分空气的湿度、温度及二氧化碳含量等达到该舱室功能所需范围,舱室空调系统必须对各部分的空气进行调节或通风。尽管空间舱室具有良好的通风系统,但仍存在一些通风不良区域,比如舱室通风管道设计中未曾注意到的死角、狭缝(这同我们居家生活中柜子后面藏污纳垢的死角是一样的)。在这些通风不良区域,一些灰尘和杂物会逐渐累积,为微生物的生长繁殖提供营养和基质。历史飞行资料显示,微生物在这些通风不良的区域容易大量滋生。比如,在国际空间站的一个节点舱内,由于通风不畅,存在大量的灰尘和微生物气溶胶,并黏附在舱体内壁上。
/小小生物危害大/
空间站密闭环境中,微生物的大量繁殖将会对航天员的表现以及航天器材或居住环境的安全性产生副作用。
航天飞行时,航天员自身的免疫系统功能会下降,大量繁殖的微生物无疑对航天员的健康存在潜在的威胁。在太空微重力环境下,航天器中的微生物可以长时间悬浮在舱内空气中,导致空气质量下降。由于空间舱室中影响灰尘和杂物的只有流动空气,如果灰尘没被空气净化系统清除,就会随着其他设备产生的流动空气而扩散。舱室内空气中的细菌和真菌可能成为致敏原和感染源,在航天员吸入呼吸系统后引起过敏或感染反应。
此外,设备内部由于通风不畅、不易发现等特点,也是发生微生物污染的重要部位。有报道证实,在国际空间站上曾发生因微生物在设备内部大量繁殖,破坏电路或电子部件造成通信设备和烟感器发生故障。研究表明,空间站上非金属高分子材料可以滋生革兰氏阴性杆菌和真菌。这些微生物从高分子聚合结构材料中吸取维持自身生长繁殖的营养物质,从而导致高分子材料发生降解。同时,这些微生物生长繁殖也会产生一些生物物质,这些生物物质可激起或诱导金属材料腐蚀,造成硬件故障。在俄罗斯和平号空间站服役的15年(1976—1999)中,微生物对空间站的管道、通信、电缆等仪器设备造成了严重危害。最新研究表明,国际空间站微生物对材料设备的腐蚀程度依旧严重。
大量微生物繁殖也会使空间站供应的饮用水、食品降级,大大增加了微生物侵入航天员消化系统的机会,有可能造成航天员的肠道外源性感染,或者使得航天员自身正常菌落失调,诱发内源性感染。
来源:知识就是力量公众号