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2025-07-04 16:53 |
国际空间站的霉菌问题及其挑战 国际空间站(ISS)自20世纪90年代末投入使用以来,已经远远超过了其设计寿命。随着时间的推移,ISS出现了一系列问题,其中霉菌问题尤为突出。本文将探讨霉菌如何进入国际空间站、为什么难以根除,以及未来可能的解决方案。 霉菌的来源 尽管在发射前,航天器会经过严密的清洁消毒工作,以防止地球病菌进入空间站,但霉菌仍然找到了进入ISS的途径。主要来源是宇航员。尽管宇航员在进入空间站之前会进行清洁,并在空间站内定期进行微生物检测、清洁和消毒,但人体本身携带大量细菌微生物,宇航服、物品和仪器设备中也可能沾染霉菌菌丝体或孢子。 失重环境下的霉菌繁衍 在失重环境下,人体骨骼和肌肉会持续萎缩,特别是肌肉。为了减缓骨骼流失速度和肌肉萎缩幅度,宇航员需要经常锻炼、出汗和洗澡。这些行为为霉菌提供了优良的生存环境。尽管初始数量较少,但在密闭的空间站内,霉菌很容易繁衍形成巨大规模。 霉菌的抗辐射能力 霉菌的抗辐射能力远超人类想象。德国航空航天中心的科研团队发现,霉菌孢子能在1000戈瑞X射线、500戈瑞重离子以及3000焦耳/平方米的紫外线下存活。相比之下,5戈瑞的X射线剂量就能致死一名人类。这意味着霉菌孢子的抗辐射能力是人类的200倍。 清除霉菌的挑战 清除霉菌的工作比想象中更复杂。霉菌会污染空气和食物,腐蚀舱壁,甚至影响宇航员的身体健康。在太空失重环境下,用水擦洗不切实际,光是收集水珠就很麻烦。此外,空间站水资源极其珍贵,每趟货运飞船输送物资的成本都高得离谱。 使用清洁剂虽然可行,但只能暂时压制霉菌的繁衍趋势,并且长期使用清洁剂会导致霉菌产生抗性。目前来看,彻底解决国际空间站的霉菌问题非常困难。 未来的解决方案 美国已经在重点研发抗菌表面涂层材料。一旦成功,在建造新空间站时,全面使用抗菌涂层后,霉菌将很难繁衍。然而,即使现在研发出抗菌涂层,也不可能对国际空间站进行翻新。这并不是在地面重新装修一套房子这么简单。 结论 国际空间站的霉菌问题是一个复杂且难以解决的问题。尽管目前通过已有的手段可以暂时控制霉菌的繁衍,但彻底根除仍然非常困难。未来的新空间站可能会采用更先进的抗菌技术,以减少类似问题的发生。对于目前的国际空间站来说,勤加注意清洁是唯一可行的方法。 |
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