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俄罗斯开发出新设备可用微生物处理空间站垃圾

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-06-28  来源:科技日报  浏览次数:177
核心提示:在太空中空间站内部的垃圾原来是这样被清理的?早在2015年,美国和瑞典的联合科学家小组使用先进的分子分析技术,对国际空间站的
 

在太空中空间站内部的垃圾原来是这样被清理的?


早在2015年,美国和瑞典的联合科学家小组使用先进的分子分析技术,对国际空间站的微生物环境进行了勘测。结果发现大量的人类皮肤特殊细菌存在于国际空间站的微生物群里。这个发现有助于美国宇航局对国际空间站清洁度的监控进行划底线,未来更好地保证宇航员身体健康。


Clayton C. Anderson,美国宇航局宇航员,在太空生活了很长的一点时间。他说:“在国际空间站(ISS)上,我们计划每星期六早上‘清理’我们的家。由于当时(2007年6月至11月),我是唯一一位居住在ISS上的美国宇航员,因此我负责清理整个美国分部。”


国际空间站系统通过吸收所有类型的噪音以等待HEPA过滤器自动保持合理清洁,而宇航员每周六早晨会在国际空间站清理2到4小时(按计划)。但Anderson说:“我必须非常诚实地告诉大家,我做清洁的时间比给出的时间少得多,主要是因为我没有按照要求完成许多的任务。”


例如,每个星期六宇航员都要在ISS上擦拭所有的扶手(HR)和ATU(通信面板,称为音频电信设备)以及其他一些东西。Anderson虽然对它们进行和擦拭,但不是每个星期六都这样做。他只是在访问船员来访、登船之前或之后才做到这一点。理由是至少在他看来这样的清洁是相当有效的。你看,消毒湿巾是一种消耗品,也就是说,你可以使用它们。消耗品消耗资金,消耗越多,则通过货船运送到太空时必须补充的频率就会越高。由于货物质量相当宝贵(更不用说昂贵),所以Anderson认为通过减少消毒湿巾等消耗品的消耗来帮助节省成本,从而增加了发送食物或卫生巾的能力。


吸尘过滤器和通风口,Anderson会更加认真对待。这些地方实际上积累了很多“垃圾”,导致在非常重要的通风系统中气流减少的可能性。此外,由于ISS真空吸尘器的强大吸力为Anderson的努力提供了“即时满足”,因此很容易看到进展。棉绒、灰尘和12-15支“Suni William's”,Barb Morgan's和Tracy Caldwell-Dyson的头发都消失在真空包里(也是一种消耗品),Anderson很满意这种“快速清洁”。不过在太空站的整整5个月里,Anderson每个星期六都会收拾头发,因为掉发太多。


在外太空生活和工作的关键是“照顾好你的东西”。如果你和你的同事都很勤奋,养成良好的习惯,照顾好你的责任,一切都会好起来的。Anderson和STS-131的机组人员回到国际空间站,观察国际空间站第22/23号远征队的清洁和组织状况。Anderson告诉t.j. Creamer,如果能给Anderson一个小时的时间,他可以让这个地方看起来是“整洁的”。


不论是在地球,还是在外太空,讲卫生、保持整洁同样的重要。尤其是在空间站,若是被细菌侵害,身体将十分痛苦,没有重力的情况下生病是怎样一种感受呢?想想就可怕!


俄新设备可用微生物处理空间站垃圾


俄罗斯科学院化学物理研究所科研人员日前开发出用微生物处理空间站垃圾的特殊设备,同时还可以用这些微生物发电,供空间站上的各种设备使用。目前,这种处理设备的原型机已经可以运行400小时。


该研究所国家技术创新中心研究员叶卡捷琳娜·佐洛图欣娜称,太空里没有能倒垃圾的地方,目前空间站生活垃圾的处理方法,要么是将它们运回地面,要么是扔到太空,但人们不愿意看到第二种情况出现。因此,研发处理空间站生活垃圾的设备非常重要。


他们建议变废为宝,使用微生物既可以处理垃圾,还可以发电。比如,航天员可将日常生活垃圾倒入一个含有微生物的装置,这些生活垃圾就会成为微生物的食物。这个微生物处理器原型机是一个重量大约2千克的小盒子,两端分别连接阳极和阴极,盒子本身被薄膜分为两个部分,微生物充当电化学反应的催化剂,太空垃圾在经过处理后产生自由电子,它们在环路中移动到阴极,在那里与氧化剂相互作用,发生氧化还原反应之后,电力就生产出来了。航天员可将在微生物氧化过程中产生的电力存储起来供空间站使用。


氧气等物质可以当氧化剂。处理器的燃料可以是餐巾纸,也可以是其他任何能生物降解的固体和液体废料。研究人员指出,根据投入的垃圾类型,这种生物燃料原型机能够独立工作100小时至400小时,之后需要补充新的微生物群,但装置可多次重复使用。


为了选择最理想的微生物群,该研究所与俄罗斯国家遗传和工业微生物育种科研所合作,选择了一种厌氧细菌Shewanella。俄国家技术创新中心的尤里·达普罗沃里斯基称,这种细菌在地面很难开展工作,把它从一个容器移到另外一个容器就会死亡,但它在太空中就会是另外一种情况。


总编辑圈点


在地球上用微生物发电不是新鲜事,太空中还没有使用过这种技术。这是工程学与微生物学的共同课题,既要确保设备运行寿命,还要考虑微生物群的生存能力。但不管技术是否成熟,仅凭其出发点是爱护太空环境、解决实际问题,就值得受到足够的关注与尊重。

编辑:songjiajie2010

 
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