ایستگاه فضایی را چگونه تمیز می نمایند؟ - تنها پیامک

ایستگاه فضایی روسی میر، تا سال 1998، وقتی دوازده سال در مدار زمین سپری نموده بود کم کم داشت آثار کهنگی را نشان می داد. قطعی های برق بیشتر شده بود، کامپیوتر ها غیرقابل اعتماد شده بودند و سیستم کنترل تهویه نشتی داشت.

اما وقتی که کارکنان ایستگاه فضایی مطالعه ای را آغاز کردند تا نوع میکروب هایی را که محیط زندگی را با آن ها شریک بودند ارزیابی نمایند، حتی خودشان هم از یافته ها غافلگیر شدند.

با باز کردن دریچه بازرسی بخش تاسیسات، تعداد زیادی گویچه آب گل آلود پیدا کردند که هر کدام به اندازه یک توپ فوتبال بودند. آنالیز های بعدی نشان داد که آن آب مملو از باکتری، قارچ و کنه است.

حتی نگران نماینده تر از این مورد، توده ارگانیسم هایی بود که به جداره های لاستیکی اطراف پنجره های ایستگاه فضایی حمله نموده بودند و همین طور حشره هایی که اسید دفع می کردند و آرام آرام کابل های الکتریکی را می خوردند.

هر کدام از قطعات ایستگاه فضایی میر قبل از پرتاب از زمین تقریبا دست نخورده بودند و در اتاق هایی تمیز به دست مهندس هایی نصب شده بودند که ماسک و لباس محافظ به تن داشتند.

تمام موجودات زنده ناخواسته که در ایستگاه فضایی زندگی می کردند به همراه گروه چندملیتی از زنان و مردانی به ایستگاه فضایی راه یافته بودند که بعدتر ساکن این آزمایشگاه فضایی شدند.

ما زندگی و بدنمان را با میکروب ها به اشتراک می گذاریم. از باکتری هایی که در معده ما زندگی می نمایند تا موجودات میکروسکوپی که از پوست مرده ما تغذیه می نمایند، تقریبا بیش از نیمی از سلول های بدن ما سلول های انسان نیستند.

بیشتر این میکروب ها نه تنها بی ضرر بلکه برای ما ضروری هستند؛ مثلا ما را قادر به هضم غذا یا دفع بیماری می نمایند. هر جا که می رویم میکروبیوم - یا همان مجموعه میکروب هایی که با ما زندگی می نمایند- را با خودمان می بریم که درست مانند انسان یاد می گیرد با زندگی در فضا هم سازگار گردد.

کریستین مویسل آیشینگر می گوید که فضا یک محیط بسیار پراسترس است و این فقط مختص انسان نیست. او که مدیریت یک تحقیق تازه آژانس فضایی اروپایی را بر روی میکروبیوم ایستگاه فضایی بین المللی با استفاده از نمونه های جمع آوری شده از فضانوردان این ایستگاه بر عهده داشته است می گوید: پرتاب فضایی منجر به استرس در خدمه ایستگاه فضایی می گردد و ما می خواستیم بدانیم آیا میکروب ها هم تحت تاثیر این فشار قرار می گیرند و به شکل بدی واکنش نشان می دهند یا نه.

تحقیق مویسل آیشینگر درست به موقع انجام می گردد. ایستگاه فضایی بین المللی در نوامبر امسال 20 سال پیاپی خواهد بود که دارای سرنشین بوده است. درست وقتی که جهان با شیوع جهانی ویروس کووید 19 دست و پنجه نرم می نماید، این تحقیق سوال جالبی را مطرح نموده است. چگونه می گردد ایستگاه فضایی را خالی از موجودات زنده آسیب زا نگه داشت؟

پس از تجربه ایستگاه فضایی میر، زیست شناسان نگران این بودند که چه موجودات دیگری ممکن است در ایستگاه فضایی باشند، به خصوص میکروب هایی که ممکن است ایستگاه یا بدتر از آن فضانوردان را در خطر قرار دهند.

مویسل آیشینگر از دانشگاه علوم پزشکی گراتس در اتریش می گوید: ما انتظار داشتیم که تفاوت هایی در آرایش ژنتیکی یا ترکیب مجموعه میکروبی، به دنبال سازگاری هایی که با محیط جدید پیدا نموده اند، مشاهده کنیم.

در ایستگاه فضایی هر چیزی که بسته نشده باشد معلق می گردد و به سمت فیلتر های تهویه کشیده می گردد

پژوهشگران دریافتند که ایستگاه فضایی بین المللی جمعیت باثباتی از 55 نوع مختلف میکروارگانیسم را پرورش داده است. اما با وجود نبودن جاذبه، این مجموعه از باکتری ها، قارچ ها، کپک ها، تک یاخته ها و ویروس ها به خوبی با محیط اطراف خود سازگار شده اند.

مویسل آیشینگر می گوید: آن ها در مقابل آنتی بیوتیک ها مقاوم تر نشده بودند و ویژگی های خطرناک دیگری نیز برای انسان نداشتند. اما دریافتیم که با همه سطوح فلزی سازگار شده بودند.

این میکروب های فلزخوار با نام تکنوفیل یا همان تکنولوژی دوست شناخته می شوند و درست مانند وضعیتی که برای ایستگاه فضایی میر ایجاد شده بود، این میکروب ها می توانند خطر درازمدت برای سیستم های ایستگاه فضایی بین المللی داشته باشند. به گفته مویسل آیشینگر این مسئله در درازمدت می تواند منجر به مشکلاتی در مدیریت درست و ایمن ایستگاه فضایی گردد.

این برعهده خدمه ایستگاه فضایی است تا یاری نمایند که جمعیت میکروبیوم تحت کنترل درآید. برای فضانوردان برنامه ای هفتگی تنظیم شده تا تمام سطوح را با دستمال مرطوب ضد میکروب تمیز نمایند و خرده زباله های به جامانده را با جاروبرقی جمع نمایند. این کار اضافه بر تمیزکاری های روزمره برای تمیز نگه داشتن آشپزخانه یا مثلا تمیز کردن مرتب وسایل ورزشی است.

کریستوف لاسو، مدیر پژوهش های مرتبط با سیستم های حیاتی در آژانس فضایی اروپایی می گوید: ما برای انجام تمیزکاری تا حدی به فضانوردان تکیه می کنیم، اما همچنین به تکنولوژی هم برای فیلتر کردن هوا و تمیز نگه داشتن آب متکی هستیم. ٬٬

درس های آموخته شده از ایستگاه فضایی میر برای طراحی و اداره ایستگاه فضایی بین المللی به کار گرفته شده است. محیط این ایستگاه خشک تر است (برای اینکه حیات عاشق آب است) و هوای ایستگاه بیشتر جابه جا می گردد، یعنی جریان همیشگی باد ملایم هر گرد و غباری را به سمت فیلتر تهویه می راند.

لاسو می گوید: تفاوت عمده ایستگاه فضایی با خانه آن است که گرد و غبار جایی نمی نشیند، بلکه در هواکش ها جمع می گردد. حتی هر جسم دیگری مثل مداد یا عینک هم به سمت فیلتر های تهویه کشیده می گردد. در واقع، هر چیزی که به دیوار ها متصل نباشد تمایل به جابه جایی دارد.

ایستگاه فضایی بین المللی احتمالا گران ترین سازه ای است که به دست بشر ساخته شده، اما درست مانند خانه باید آن را جارو کرد

تجربه ایستگاه فضایی بین المللی نشان داده است که انسان ها می توانند با میکروبیوم خود همراه کمترین آثار بد زندگی نمایند. دانشمندان حالا به دنبال پاسخ این سوال هستند که اگر ایمنی نسبی مدار نزدیک زمین را ترک کنیم و به ماه یا مریخ سفر کنیم چه روی خواهد داد؟

به گفته لاسو ایستگاه فضایی بین المللی اکنون در زیر کمربند تشعشعی وان آلن قرار گرفته است، بنابراین کمتر در معرض تشعشع است. اما وقتی که از کمربند وان آلن بالاتر برویم تشعشعات قوی تر خواهد شد و شاید تکامل میکروارگانیسم ها]به وسیله جهش ژنتیکی سریع تر گردد.

ناسا در حال ساخت ایستگاه فضایی بعدی است؛ آزمایشگاهی فضایی به نام گیت وی (Gateway) که در مدار ماه قرار خواهد گرفت و فضانوردان هفته ها در آن زندگی خواهند کرد. اما پس از آن برای ماه ها آن را خالی خواهند گذاشت.

کریستوف لاسو می گوید: ما باید مطمئن باشیم که وقتی فضانوردان ایستگاه را ترک می نمایند و باز می گردند، شرایط رشد میکروبی را باقی نمی گذارند چرا که می تواند مسئله ای جدی باشد.

همچنین کوشش پژوهشگران در راستای فهمیدن آن است که چه رخ می دهد اگر در اولین سفر انسان به سطح مریخ میکروبیوم خود را همراهمان ببریم.

هر چیزی که در حال حاضر به سیاره سرخ می فرستیم به طور وسواس گونه ای تمیز است. برای مثال، قطعات آخرین مریخ نورد آژانس فضایی اروپایی در یکی از تمیزترین اتاق های بریتانیا به دست مهندس هایی نصب شده است که زیرپوش مخصوص، تن پوش کامل تمام بدن، ماسک صورت و دستکش داشتند.

مریخ نورد اگزو هم برای پرتاب در خاتمه امسال طراحی شده تا به دنبال نشانه های گذشته یا کنونی حیات در مریخ بگردد؛ بنابراین مهم است که به هیچ نوعی از حیات زمینی آلوده نباشد.

اما وقتی انسان به مریخ برود، هر کاری هم که بکند تمیز نخواهد بود. زدودن ردپای همه حیات میکروبی از بدن فضانوردان غیرممکن و احتمالا مرگبار است. پس چطور می توانیم از آلوده کردن یک محیط پاکسازی شده جلوگیری کنیم یا چگونه موجوداتی را که با خودمان از زمین به همراه برده ایم با حیات مریخی اشتباه نگیریم؟

گرهارد کمینک، مامور محافظت سیاره ای آژانس فضایی اروپایی می گوید: بله ما تعداد زیادی میکروب در بدنمان داریم، اما قرار نیست که با بدن برهنه بر سطح مریخ بگردیم. فضانوردان برای زنده ماندن خودشان و آلوده نکردن محیط لباس فضایی به تن خواهند داشت.

قطعات مریخ نورد هایی مانند کیوریسیتی در اتاق هایی تمیز نصب شده اند تا سطح مریخ را با میکروب های زمین آلوده ننمایند

بنابراین چالش آن است که میکروب های انسانی که در سطح خارجی لباس فضایی هستند، محیط مریخ را آلوده ننمایند. با این حال نگرانی مهمتر، مسئله بازگرداندن هرگونه میکروب مریخی به زمین است. در حال حاضر ماموریتی برای بازگرداندن خاک و سنگ مریخ در مرحله آماده سازی است و امکان دارد که نمونه های برگشتی حاوی نشانه های حیات باشند.

اگر سینما و ادبیات علمی تخیلی چیزی به ما آموخته باشد، احتیاط در خصوص بازگرداندن موجودات ریز فضایی است که زمین را آلوده می نمایند. در حالی که آخرین پژوهش ها نشان می دهند هیچ چیز خطرناکی در ایستگاه فضایی بین المللی رشد و نمو ننموده است، فهمیدن تکامل میکروبیوم در ایستگاه فضایی یاری خواهد نمود تا از ایمنی اولین فضانوردانی که از مریخ باز می گردند مطمئن شویم.

کمینک می گوید: وقتی فضانوردان از مریخ بازگردند، اگر چیزی در میکروبیوم آن ها مشاهده کنیم می توانیم ارزیابی کنیم که آیا از سوی حیات احتمالی در مریخ وارد میکروبیوم شده است یا اینکه قبل از سفر فضایی انسان هم آن را مشاهده نموده ایم.

در این حین، میکروبیولوژیست ها در انتظار چیز دیگری هستند؛ 96 کیسه زباله انسانی که پنجاه سال پیش فضانوردان آپولو بر روی ماه جا گذاشته اند. وقتی انسان در طول دهه آینده به ماه بازگردد، ناسا امیدوار است که بخشی از آن کیسه ها را بازیابی کند تا بفهمد آیا باکتری ها هنوز زنده هستند یا نه. اگر زنده باشند، گام کوچک دیگری در راستای فهم ما از میکروبیوم انسانی برداشته خواهد شد.