防止未来空间站出现霉菌

霉菌可以在最恶劣的环境中生存，因此为了阻止有害孢子在未来的空间站上生长，一项新的研究提出了一种防止其扩散的新方法。

研究人员创建了一种预测方法，用于模拟关键空间内意外微生物的生长，并将其应用于国际空间站上的生命。

对从空间站获取的灰尘样本的分析发现，即使短时间反复暴露在高湿度环境中，也会导致微生物快速生长和灰尘成分变化，从而使真菌等微生物更容易繁殖。

该研究的资深作者，俄亥俄州立大学土木、环境和大地测量工程和环境健康科学副教授卡伦·丹尼米勒(KarenDannemiller)表示，这项研究为如何在未来的任务中维持健康的环境提供了重要的见解，特别是当商业航天业开始促使更多的人生活和工作在地球上空时。

“了解太空环境中的暴露情况非常重要，部分原因是我们看到宇航员的免疫系统发生了变化，”她说。“通常健康的人在太空中可能特别容易受到微生物的侵害，比在地球上更容易。”

该研究发表在《微生物组》杂志上。

从历史上看，许多航天器都存在意外微生物生长的问题，因为它们与地球上的典型房屋非常相似，也容易滞留人类排放的水分。在国际空间站上，灰尘通常是人们在日常活动中产生的，但如果不加以控制，这些漂浮颗粒会给机组人员带来一系列负面健康问题，例如哮喘或过敏，并会损坏建筑材料和设备。

为了确保严格控制国际空间站上的灰尘水平，宇航员每周必须清洁覆盖空间站空气通风系统过滤器的防护屏。在这项研究中，从这些日常工作中收集的灰尘的四个单独的真空袋样本被送到丹尼米勒的团队进行测试。

将样本在不同的相对湿度下培养两周后，模拟意外事件(例如空气通风系统临时故障)可能导致湿气爆发的情景，分析显示，真菌和细菌可以以与从地面上的住宅收集的灰尘相同的浓度生长。

“就室内独特的微生物群落而言，航天器与我们在地球上看到的其实并没有什么不同，”这项研究的主要作者、俄亥俄州立大学室内环境质量实验室的博士后研究员尼古拉斯·纳斯塔西(NicholasNastasi)表示。“如果你把人放在一个空间里，那里总会有微生物，所以防止微生物传播很重要，因为一旦开始，往往不太容易消除。”

航天器特别容易滋生微生物，因为航天器是封闭的环境，人体不断呼出水分。如果水分积聚，霉菌就会开始生长，就像和平号等过去的空间站一样。纳斯塔西说，尽管国际空间站对湿度的控制已经大大改善，但意外情况仍然很容易发生。

此外，纳斯塔西表示，尽管地球和太空环境各有其独特之处，但两者往往包含相似的核心微生物群落。此外，了解这些群落的演变将确保地球内外的脆弱个体都拥有维持空间站健康室内微生物群所需的信息。

“在设计我们目前的一些空间站系统时，我们已经学到了很多关于如何控制湿度的真正重要经验，”丹尼米勒说。“现在我们学到了更多，我们可以利用这些经验在未来推进这些系统的发展。”

总的来说，这项研究还表明，该团队的研究以后可能有助于制定行星保护协议，旨在防止地球或人类可能访问的任何其他天体受到污染。

接下来，该团队可能会努力发现其他未经测试的航天变量(如微重力、辐射和二氧化碳水平升高)对类似工作空间站(如NASA的月球站或其他即将开展的商业项目)中微生物生长的影响。他们即将开展的许多项目也将受益于俄亥俄州立大学的乔治华盛顿卡弗科学园的地面模拟，这是Starlab空间站科学园的复制品，将允许研究人员在地面上进行并行任务。

“我们可以将许多其他独特的太空飞行因素添加到这些微生物模型中，使它们更加准确和有用，”纳斯塔西说。“我们将继续改进我们的工作，以维护这些健康的太空环境，而前所未有的使用Starlab等平台将大有帮助。”