На МКС астронавты носят одежду по несколько дней, а одну и ту же пару нижнего белья — иногда до недели. Там нельзя организовать стирку, поэтому грязные вещи складывают в пакеты и отправляют вместе с другим мусором на утилизацию. Для коротких миссий на орбите такой подход еще работает, но для пилотируемых полетов на Марс он не годится. Исследователи из США нашли неожиданное решение этой бытовой проблемы. Речь идет о способе, который может заменить обычную стирку на Луне или Марсе, где вода и расходные материалы будут на вес золота.
Сейчас у космонавтов на МКС нет возможности постирать одежду. Использованные вещи вместе с мусором отправляют на утилизацию в грузовых кораблях, которые сгорают в атмосфере Земли. Для Международной космической станции такой подход избавления от грязной одежды вполне приемлем, потому что есть возможность регулярного снабжения: астронавтам доставляют новую одежду вместе с другим грузом.
Но если люди собираются колонизировать Марс, ученым нужно найти решение этой бытовой проблемы. Сама миссия продлится годы. После старта ракеты назад дороги не будет, как и последующих грузовых поставок, по крайне мере на первых этапах. Вода станет одним из самых ценных ресурсов, на борту ее придется максимально экономить. Проще говоря, астронавты должны будут как-то справляться с грязным бельем на месте.
Два американских инженера Гейб Сюй (Gabe Xu) из Университета Алабамы в Хантсвилле и Челси Кассилли (Chelsi Cassilly) из Центра космических полетов имени Маршалла, по-видимому, нашли решение этой проблемы. Они разработали устройство, напоминающее «пистолет для стирки», где используется холодная плазма — поток ионизированного газа, который уничтожает бактерии и споры на ткани без воды и моющих средств. Сюй и Кассилли представили свою разработку 21 мая на Конференции по астробиологии в Висконсине.
Внутри устройства создается смесь гелия, воздуха и водяного пара, через которую пропускается мощный электрический разряд. В результате образуются ионы кислорода. Они проникают в складки и волокна ткани, затем воздействуют на микроорганизмы, вызывая у них окислительный стресс, который повреждает клетки.
У этого способа есть важное преимущество перед другими методами дезинфекции, например, использующими ультрафиолетовое облучение. Некоторые микробы устойчивы к ультрафиолету, но микроорганизмов полностью устойчивых к окислительному стрессу пока не обнаружено.
Исследователи провели серию тестов. Плазменная струя обработала образец хлопковой ткани, содержавшей около 250 тысяч споровых колоний на миллилитр. После процедуры число колоний сократилось примерно до 60 тысяч на миллилитр.
По словам инженеров, технология не повреждает ткань и считается безопасной для человека. Холодная плазма отличается от «горячей» тем, что не перегревает газ до экстремальных температур и может работать при комнатной температуре или близко к ней. Как утверждают исследователи, струя настолько холодная, что человек может безопасно поместить в нее руку.
Правда, технология пока далека от бытового применения. Нынешняя версия устройства очищает участок ткани шириной меньше сантиметра за раз. Для полноценной стирки этого недостаточно. Сюй и Кассилли сейчас работают над двумя более практичными моделями.
Первая модель — плазменная стиральная машина. Внутрь камеры будут помещать одежду, затем направлять поток холодной плазмы для очистки ткани. Вторая модель — устройство, совмещающее плазменную струю и вакуумную систему для обработки поверхностей. Им можно будет обрабатывать совершенно разные поверхности.
По мнению исследователей, их технология может сыграть важную роль в создании долговременных баз на Луне и Марсе. Будущим астронавтам потребуется не только оборудование для выживания, но и привычные элементы комфорта. Без системы очистки использовать мягкую мебель, тканевые покрытия и другие бытовые предметы окажется сложно.
Игорь Байдов
