شلیک پلاسما؛ راهکار جدید پژوهشگران برای تمیز کردن لباسهای کثیف در فضا
در حال حاضر روش کارآمدی برای شستن لباس در فضا وجود ندارد، اما گروهی از پژوهشگران میگویند ممکن است راهحلی تازه برای این مشکل پیدا کرده باشند: استفاده از جریانی بنفشرنگ از پلاسما که میتواند میکروبهای روی پارچه را از بین ببرد.
در شرایط فعلی، فضانوردان در ایستگاه فضایی بینالمللی معمولاً لباسهای خود را برای چند روز یا چند هفته پشت سر هم میپوشند. پس از آن، این لباسها دیگر قابل استفاده نیستند؛ درنتیجه دور ریخته میشوند و در جو زمین میسوزند. این روش برای مأموریتهای کوتاهمدت قابل قبول است، اما برای سفرهای طولانی به ماه یا مریخ مناسب نیست؛ زیرا در چنین مأموریتهایی امکان ارسال مداوم لباس و تجهیزات از زمین وجود ندارد.
برای حل مشکل، گیب شو از دانشگاه آلاباما در هانتسویل و چلسی کاسلی از مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا در ایالت آلاباما، دستگاهی طراحی کردهاند که میتوان آن را نوعی «تفنگ لباسشویی» نامید. به گزارش نیوساینتیست، این دستگاه با استفاده از پلاسمای سرد، پارچه را ضدعفونی میکند و میکروبهایی را که عامل بوی بد هستند از بین میبرد. نتایج این پژوهش در کنفرانس علوم اخترزیستشناسی در ایالت ویسکانسین ارائه شده است.
پلاسمای سرد میتواند بدون استفاده از آب، لباسهای فضانوردان را ضدعفونی و عاری از میکروبها کند
پلاسما در تفنگ لباسشویی از ترکیب گازهایی مانند هلیوم، هوا و بخار آب به همراه پالسهای قدرتمند الکتریکی بهوجود میآید. شلیک با این دستگاه باعث تشکیل یونهای اکسیژن میشود. این یونها به درون بافت پارچه نفوذ میکنند، توسط میکروبها جذب میشوند و در نهایت با ایجاد استرس اکسیداتیو آنها را از بین میبرند. به زبان ساده، این واکنش شیمیایی به سلولهای میکروبی آسیب میزند و آنها را غیرفعال میکند.
استرس اکسیداتیو حالتی است که در آن مولکولهای واکنشپذیر اکسیژن به ساختارهای حیاتی سلول مانند پروتئینها و DNA آسیب میزنند. بسیاری از میکروبها در برابر برخی روشهای ضدعفونی مانند نور فرابنفش مقاومت نشان میدهند، اما پژوهشگران میگویند تاکنون میکروبی شناسایی نشده که بتواند در برابر استرس اکسیداتیو مقاومت کامل داشته باشد.
- چرا فضانوردان آرتمیس لباس نارنجی میپوشند، اما لباس فضانوردان آپولو سفید بود؟22 فروردین 05مطالعه '3
- فضانوردان احتمالاً در تولیدمثل در فضا دچار مشکل خواهند شد10 فروردین 05مطالعه '3
- ماموریت آرتمیس ۲ موفقیتی بزرگ بود؛ اما خدمه نمیتوانستند سیفون توالت را بکشند04 اردیبهشت 05مطالعه '6
- از توالت تا تابوت؛ چگونه رفتن به دستشویی میتواند مرگبار باشد؟17 خرداد 04مطالعه '4
گیب شو توضیح میدهد که یکی از مزیتهای روش ابداعی نسبت به فناوریهایی مانند نور فرابنفش این است که مقاومت میکروبی در آن بسیار کمتر است. او در توضیحی ساده میگوید: «اگر مادهای سمی وارد سلول شود، آن را از بین میبرد.» آزمایشهای اولیه نشان دادهاند که پرتو پلاسما میتواند تعداد کلونیهای میکروبی روی یک نمونه پارچه پنبهای را از حدود ۲۵۰هزار در هر میلیلیتر به حدود ۶۰هزار کاهش دهد.
برخلاف تصور رایج از پلاسما که معمولاً آن را شبیه جرقههای بسیار داغ یا قوسهای جوشکاری میدانند، این نوع پلاسما سرد و ایمن است. گیب شو توضیح میدهد: «این جریان آنقدر ملایم است که میتوان دست را در آن قرار داد. حتی میتوان از آن در خانه استفاده کرد.»
بااینحال، نسخه فعلی فناوری هنوز محدودیتهایی دارد. دستگاه موجود تنها میتواند بخش بسیار کوچکی از پارچه، کمتر از یک سانتیمتر، را در هر بار ضدعفونی کند. به همین دلیل، پژوهشگران درحال توسعه نسخههای کاربردیتر هستند. یکی از این ایدهها ساخت «ماشین لباسشویی پلاسما» است که در آن گاز پلاسما در یک محفظه بسته با لباسها ترکیب میشود. ایده دیگر نیز ساخت دستگاهی ترکیبی از جاروبرقی و پلاسما است که بتواند برای تمیز کردن سطوح استفاده شود.
به گفته گیب شو، در آینده در سکونتگاههای دائمی روی ماه یا مریخ، فضانوردان برای داشتن شرایط زندگی راحتتر، به وسایلی مانند مبلمان و فضاهای قابل استفاده نیاز خواهند داشت. اما چنین امکاناتی تنها زمانی ممکن است که روشهای مؤثر برای تمیزکردن و ضدعفونی کردن آنها وجود داشته باشد. از این نظر، فناوری پلاسما میتواند نقش مهمی در زندگی آینده انسان در فضا ایفا کند.