国际空间站中充满了细菌,宇航员们对此十分困扰,为何无法清除?
由多个国家共同建设的国际空间站从1998年以来, 已经在轨道上运行了20年之久,早已超出既定年限10-15年。
正因为使用年份较长,国际空间站出现了一系列的问题,对宇航员造成不小的困扰。例如, 国际空间站中充满细菌,科学家们想尽办法也无法清除。 这个问题给国际空间站的工作带来许多麻烦,一直令宇航员们头疼不已。
空间站中都有哪些细菌
2018年,法国一家杂志社发表了一篇名为《国际空间站的昆虫偷渡者》的文章, 文章指出国际空间站中有"臭虫",该文章瞬间引发人们的热议。 空间站在人们心目中一直是高大上、神秘的形象,"臭虫"无疑是让空间站的形象大打折扣。
后来,美国宇航局指出法国记者文中的"臭虫"并不是真正的虫子, 而是国际空间站中发现的霉菌。
2017年,宇航员对国际空间站调查发现,站中长满了各种各样的霉菌, 不管是犄角旮旯,还是仪器上,全是密密麻麻的霉斑、霉球, 尤其是宇航员晾晒衣服的位置,霉菌长出大片黑乎乎的毛,简直令人不敢相信。
宇航员们甚至说, 一踏入空间站就能闻到一股腐烂的气息,就像一堆烂苹果放在了地下室中,味道难以言喻。
调查显示,空间站中的细菌超过了55种,其中包括 葡萄球菌、泛菌属、芽孢杆菌,还有多种真菌、霉菌、病毒。 可以说,空间站里被微生物充满,宇航员与这些细菌朝夕相处。
根据数据来看,真菌群落主要是红酵母,占整个群落的40%。随着时间的推移,真菌始终保持相对稳定。
而最常见的则是葡萄球菌,占群落26%。其次是肠杆菌占群落23%,和芽孢杆菌占群落11%, 它们在随着宇航员的不断更替而变化
不过,空间站中最让人烦恼的还是霉菌。 霉菌俗称是"丝状真菌",也是"发霉的真菌"。
在日常生活中,我们常常能在潮湿的角落、久放的水果以及过期的食物上发现黑绿色的霉斑,这些霉斑可以依靠有性或者无性繁殖的方式,在物体上继续衍生出新的菌丝, 这些菌丝又可分为营养菌丝、气生菌丝、生殖菌丝三种,形成絮状、绒状、蛛网状的菌落群体。
这也是为何,宇航员晾晒衣服的位置能长出大片霉菌的原因, 并且卫生间、运动平台、餐桌和睡眠区等地方,也出现大量霉菌。 空间站中的细菌怎样生长
2016年时,宇航员就在国际空间站的舱壁上发现霉菌的身影。
霉菌拥有一个特点, 那就是繁殖力特别强,菌丝上任何一段,都能衍生出新的个体。 如果在自然、无干扰的情况下,霉菌可以形成有性或者无性孢子来繁殖。
由于霉菌的生殖方式多样,它们能根据周围环境的特点,来调整自身的生殖策略, 只要各类条件适合,霉菌的繁殖速度是非常快的。
霉菌的另外一个特点是耐受力强, 能在不适合的环境中长时间休眠,并可抵御高低温、辐射等冲击, 使它在接近真空、微重力和辐射强度很大的太空环境中也能生长。
不管是霉菌还是其他菌种,都是在人类的活动过程中产生的,因此可以判定,国际空间站中的微生物群体是宇航员活动过程中产生的。
而且随着宇航员的更换,微生物群也会发生相应的变化, 这一点就能说明结论是正确的。
美国地面上有模拟国际空间站的环境实验室,在实验室中科学家们也检测出各类菌种,有 许多细菌是寄生在人体皮肤表层, 之所以会这样是因为微生物在国际空间的微重力环境中适应不同导致的。
与地面环境相比较, 空间站由微重力所引起的对流和浮力弱化效应、以及液体表面张力和毛细管力增强效应, 对不同的微生物变异起到不同的推进作用,而各种芽孢杆类细菌就比较快速得加以适应。
空间站中的细菌为何不能根除
空间站缺乏完善的医疗设备和药品,这些微生物的产生, 对宇航员的身体造成了极大的伤害,致使人的免疫力系统逐渐低下。
另外,科学家们还发现,这些微生物的细胞大量聚集后, 会产生较大的生物薄膜,对抗生素、消杀剂这一类药品具有很强的抵抗力, 同时也使微生物提高感染人体细胞的能力。
并且,这些微生物还会黏附在舱壁和仪器设备的表面上, 尤其是金属物体。 空间站发生的模块裂缝,供氧系统紊乱等问题,皆是微生物腐蚀导致,给空间站的工作带来极大的麻烦和挑战。
说到这肯定有人会问,科学家们为什么不想办法消灭这些微生物呢?
为了将空间站的微生物消灭掉,科学家们使用过很多办法, 比如定期对舱内进行喷雾消杀,更换空气净化系统的过滤器,利用真空吸尘器进行吸尘作业, 但是这些方法都没有明显的作用,微生物刚被消灭多久,便又蔓延至整个空间站。
科学家们做过实验,将曲霉菌和青霉菌的孢子样品完全暴露在太空环境里, 让它们经受伽马射线、X射线、高强带电粒子的冲击。
正常情况下,生物体内的DNA会在这个环境中遭受不同程度的破坏,机体细胞发生死亡。不过, 这些孢子却能抵抗1000 gray的X射线、3000焦耳/平方米强度的紫外线照射,活性丝毫没有减弱。
0.7gray是宇航员在火星半年执行任务时所接受到的辐射总量。 科学家根据此推测,霉菌孢子能够承受住的宇宙辐射,是人类致死量的200倍以上, 由此可见,霉菌孢子的生命力是多么顽强。
那么,国际空间站的细菌真的无法根除了吗?其实, 美国NASA已经开展抗菌表面涂层材料的实验,目的就是为了解决国际空间站的细菌问题, 目前实验正在进行中,需要的时间也比较久,工程量也比较大。
如果实验取得成功,对航天事业来说,是一项重大的突破。我们如今也只能将希望寄托在未来,相信科技的发展速度,一定会实现这个目标。
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