طريقة جديدة لحماية رواد الفضاء من البكتيريا

بعضها قد يسبب مشاكل صحية لهم ويمكن استهدافها بواسطة كائنات دقيقة مُعدلة

الكائنات الحية الدقيقة في الفضاء تشكل تهديداً خطيراً لصحة رواد الفضاء وللسلامة الهيكلية للمركبة الفضائية (إندبندنت)

يمكن لرواد الفضاء الذين يعيشون ويعملون في المدار تنظيف مركباتهم الفضائية وبدلاتهم بواسطة ميكروبات مطورة خصيصاً لهذا الغرض، وفقاً لصحيفة «إندبندنت».
تمثل الكائنات الحية الدقيقة في الفضاء تهديداً خطيراً لصحة رواد الفضاء، وفي المواقف الخطيرة بدرجة كافية، على السلامة الهيكلية للمركبة الفضائية.
وجدت دراسة أجريت عام 2017 عن الأسطح داخل البؤرة الاستيطانية لمحطة الفضاء الدولية، أن العشرات من أنواع البكتيريا والفطريات المختلفة - بما في ذلك مسببات الأمراض الضارة مثل المكورات العنقودية الذهبية التي يمكن أن تسبب التهابات الجلد والجهاز التنفسي - تعيش خارج الأرض. تنتج هذه البكتيريا والفطريات أيضاً «أغشية حيوية» يمكن أن تشوّه المعدن والزجاج، وكذلك المطاط والبلاستيك.

وقالت مهندسة المواد في وكالة الفضاء الأوروبية، مالغورزاتا هولينسكا «مع قمع أجهزة مناعة رواد الفضاء بسبب الجاذبية الصغرى، فإن التجمعات الميكروبية لبعثات الفضاء طويلة الأمد في المستقبل سوف تحتاج إلى التحكم الصارم». لمكافحة ذلك؛ تدرس وكالة الفضاء الأوروبية كيفية إضافة المواد المضادة للبكتيريا إلى أسطح المقصورة الداخلية.
وبدأ الفريق العمل على أكسيد التيتانيوم، المعروف أيضاً باسم «تيتانيا»، والذي يشيع استخدامه للنظارات ذاتية التنظيف. عندما تتعرض المادة للأشعة فوق البنفسجية فإنها تكسر بخار الماء في الهواء؛ هذا يحولها إلى «جذور أكسجين حرة»، جزيئات تفاعلية بشكل لا يصدق والتي يمكن أن تتفاعل مع كل مكون خلوي، والتي تهاجم الأغشية البكتيرية.
ومع ذلك، يبحث الفريق في طرق لاستخدام المركب وجعله أكثر حساسية للضوء المرئي، بالإضافة إلى جعله نحيفاً بشكل لا يصدق - ما بين 50 و100 نانومتر، أي جزء من المليون من المليمتر - من أجل تقليل تأثيره على الخواص الميكانيكية للمواد الموجودة.

يقول ميركو براتو الذي يتعاون مع وكالة الفضاء الأوروبية في البحث «يتم تعطيل البكتيريا عن طريق الإجهاد التأكسدي لهذه المواد... هذه ميزة لأن جميع الكائنات الحية الدقيقة تتأثر من دون استثناء؛ لذلك لا توجد فرصة لزيادة المقاومة البكتيرية بالطريقة نفسها مثل بعض المواد المضادة للبكتيريا».
على الأرض، غالباً ما يكون الطلاء المضاد للبكتيريا مصنوعاً من الفضة، ولكن التعرض المطول للمعادن على مركبة فضائية قد يكون له أيضاً تأثيرات سلبية على صحة العلماء.
قالت هولينسكا «لا نريد تراكم المعادن الثقيلة في المياه الموجودة على متن المركبة، على سبيل المثال، مع الفضة القابلة للذوبان المرتبطة بحساسية الجلد والعين، وحتى تغيرات في لون البشرة بجرعات عالية جداً».
سيتعين على الباحثين أيضاً فحص ما يحدث للبكتيريا عندما تتأكسد مرة أخرى في الغلاف الجوي للمقصورة. قال فابيو دي فونزو من المعهد الدولي للتكنولوجيا «من الواضح أننا لا نريد منتجات نهائية أكثر سمية من الميكروبات نفسها».