NASA řeší špinavé prádlo ve vesmíru. Vědci přišli s revolučním řešením

Když se hovoří o budoucnosti kosmického průzkumu, pozornost se obvykle soustředí na mohutné rakety, pokročilé skafandry nebo futuristické základny na povrchu Měsíce a Marsu. Ve skutečnosti však budou muset astronauti řešit i mnohem prozaičtější problémy, které si většina lidí na Zemi ani neuvědomuje. Jedním z nich je obyčejné praní prádla.

To, co se na první pohled může zdát jako nepodstatný detail, představuje ve vesmíru vážnou logistickou, zdravotní i technickou výzvu. Na Zemi stačí vhodit špinavé oblečení do pračky, přidat vodu a prací prostředek a během několika hodin je vše čisté. Ve vesmíru je však situace zcela odlišná. Voda patří mezi nejcennější zdroje a každý kilogram nákladu musí být pečlivě plánován. Právě proto astronauti na Mezinárodní vesmírné stanici dodnes nemají možnost své oblečení prát.

Místo toho nosí stejné kusy oděvu po mnoho dní nebo dokonce týdnů. Když už jsou příliš špinavé, jednoduše je vyhodí do nákladního modulu, který později při návratu do zemské atmosféry shoří. Tento systém funguje pouze díky pravidelným zásobovacím letům, které na ISS dopravují nové vybavení. Budoucí mise na Měsíc a zejména na Mars však takový luxus mít nebudou. Právě proto se vědci začínají zabývat otázkou, která může znít překvapivě všedně: Jak vyprat tričko miliony kilometrů od Země?

Mikrobi ve vesmíru představují větší problém, než se zdá

Interiéry kosmických lodí a orbitálních stanic bývají považovány za jedny z nejčistších prostředí vytvořených člověkem. Ve skutečnosti jsou však neustále zaplavovány mikroorganismy, které si posádka přináší s sebou. Každý člověk denně uvolňuje miliony kožních buněk, pot, mastnotu a obrovské množství bakterií. Ty se postupně usazují na oblečení, nábytku, filtrech, ventilačních systémech i dalších površích.

Výzkumy provedené na ISS ukázaly, že i zdánlivě čisté části stanice mohou hostit rozsáhlé kolonie mikroorganismů. Vzorky odebrané z madel, vzduchotechniky nebo pracovních prostor odhalily husté populace bakterií, z nichž některé se dokonce dokázaly přizpůsobit specifickým podmínkám mikrogravitace.

To samo o sobě nemusí představovat bezprostřední nebezpečí. Většina těchto mikrobů je běžnou součástí lidského mikrobiomu. Vědce však znepokojuje skutečnost, že některé druhy se ve vesmíru chovají jinak než na Zemi. Studie naznačují, že mohou být odolnější, agresivnější nebo lépe přizpůsobené přežití v extrémních podmínkách.

zdroj: Profimedia.cz

Pro budoucí lunární a marťanské základny bude problém ještě složitější. Astronauti zde budou trávit měsíce nebo dokonce roky v uzavřeném prostředí. Obytné moduly budou obsahovat postele, sedací soupravy, textilní vybavení i další prvky, které zvýší komfort života. Zároveň se však stanou ideálními místy pro množení bakterií a dalších mikroorganismů.

Klasické praní přitom není řešením. Volně poletující kapky vody představují v mikrogravitaci značné riziko. Mohou poškodit elektroniku, dostat se do těžko přístupných prostor nebo podporovat růst plísní. Chemické dezinfekční prostředky zase produkují výpary, které mohou v uzavřených obytných modulech negativně ovlivňovat zdraví posádky. Proto začali vědci hledat alternativu, která by fungovala bez vody, bez chemikálií a s minimální spotřebou zdrojů.

Plazmová technologie může nahradit budoucí vesmírné prádelny

Řešení navrhl tým vedený leteckým inženýrem Gabem Xuem z Alabamské univerzity v Huntsville ve spolupráci s odborníky z NASA. Jejich zařízení využívá studené plazma, tedy ionizovaný plyn obsahující vysoce reaktivní částice schopné ničit bakterie.

Přístroj o velikosti mobilního telefonu vytváří úzký proud plazmatu pomocí směsi helia, vzduchu a vodní páry. Působením vysokého elektrického napětí vznikají reaktivní formy kyslíku a dusíku, například ozon. Ty následně pronikají do vláken textilie a ničí mikroorganismy prostřednictvím silného oxidačního procesu. Aby vědci ověřili účinnost technologie, použili obyčejné bavlněné tričko rozstříhané na malé vzorky. Ty následně kontaminovali bakterií Staphylococcus caprae, která se běžně vyskytuje na lidské pokožce a byla v minulosti nalezena také na Mezinárodní vesmírné stanici.

Na vzorky pak působili tenkým fialovým plazmovým paprskem po dobu od třiceti sekund do pěti minut. Výsledky byly překvapivě pozitivní. Počet bakteriálních kolonií se výrazně snížil a metoda se ukázala jako účinnější než současné postupy používané na ISS, mezi které patří suché vysávání nebo dezinfekční ubrousky.

Neméně důležité bylo zjištění, že ani po opakovaném ošetření nedošlo k viditelnému poškození textilie. Vlákna si zachovala svou strukturu a nevykazovala známky degradace. To je zásadní, protože budoucí astronauti budou muset stejné oblečení používat mnohem déle než současné posádky orbitálních stanic.

Technologie sice neodstraní skvrny od kávy, prach nebo jiné viditelné nečistoty, její hlavní úlohou je však něco důležitějšího – ochrana zdraví posádky. Z pohledu dlouhodobých misí totiž představují bakterie mnohem větší problém než esteticky znečištěné oblečení.

Vývojáři nyní pracují na větších verzích zařízení, které by mohly být dostatečně výkonné pro každodenní použití. Jednou z možností je přenosný ruční přístroj připomínající vysavač nebo dezinfekční pistoli. V budoucnu by mohly vzniknout také větší plazmové komory fungující podobně jako dnešní pračky.

Před vědci však stojí ještě několik překážek. Jednou z největších je produkce ozonu. Ten je sice mimořádně účinný při ničení mikroorganismů, ve vyšších koncentracích však představuje zdravotní riziko. Budoucí systémy proto budou muset obsahovat pokročilé filtrační technologie, které zajistí bezpečný provoz v uzavřených obytných modulech.

Pokud se podaří všechny technické problémy vyřešit, mohla by mít tato technologie mnohem širší využití než jen čištění oblečení. V budoucnu by mohla sloužit ke sterilizaci skafandrů, vědeckých přístrojů, pracovních nástrojů, interiérového vybavení i dalších předmětů, které budou astronauti používat na povrchu Měsíce nebo Marsu.

Budování trvalých lidských základen mimo Zemi nebude záviset pouze na raketách a kosmických lodích. Stejně důležité budou i technologie, které umožní lidem žít v izolovaném prostředí měsíce nebo roky bez podpory ze Země. Právě v takových chvílích se ukazuje, že i zdánlivě obyčejné praní prádla může být jedním z klíčů k budoucnosti kosmického osídlení. Možná se tak jednou ukáže, že cesta k Marsu nevedla jen přes motory a palivo, ale také přes nenápadný proud studeného plazmatu, který dokázal udržet astronauty zdravé miliony kilometrů od domova.