未來空間站如何杜絕黴菌滋生？方法在此

黴菌可以在最惡劣的環境中存活，因此，爲了阻止有害孢子在未來的空間站上生長，一項新的研究提出了一種防止其傳播的新方法。

研究人員創建了一種用於對關鍵空間中意外微生物生長進行建模的預測方法，並將其應用於國際空間站的生命研究。

對從空間站獲取的灰塵樣本進行分析後發現，哪怕是短時間內的反覆高溼度暴露，都會致使灰塵中微生物快速生長以及成分改變，進而讓諸如真菌之類的微生物更易蓬勃生長。

該研究的資深作者、俄亥俄州立大學土木、環境和大地測量工程以及環境衛生科學的副教授凱倫·丹內米勒（Karen Dannemiller）稱，此項研究爲未來任務期間怎樣維持健康的環境提供了重要見解，特別是在商業航天業開始促使更多人在地球之外生活和工作之際。

“瞭解在太空環境中發生的暴露狀況非常重要，部分原因是我們看到宇航員的免疫系統發生了變化，”她說。“通常健康的人在太空中可能特別容易受到微生物的侵害，比在地球上更甚。”

這項研究發表於《微生物組》雜誌。

從歷史上看，許多航天器都存在微生物意外生長的問題，因爲與地球上的典型家庭非常相似，它們也是容易困住人類散發的水分的環境。在國際空間站上，灰塵通常由人們的日常活動產生，但如果不加以控制，這些漂浮的顆粒會給機組人員帶來一系列負面健康問題，如哮喘或過敏，並損壞建築材料和設備。

爲確保國際空間站內的灰塵水平得到嚴格把控，宇航員每週都得清潔覆蓋空間站空氣通風系統過濾器的防護屏。在這項研究中，從這些日常清潔工作中收集來的四個獨立的裝有灰塵的真空袋樣本被送到了丹內米勒的團隊進行測試。

把樣本放在不同的相對溼度下培養兩週，以此模擬像臨時空氣通風系統故障這類意外事件可能導致溼氣爆發的情形，分析顯示，真菌和細菌的生長量跟從地面住宅收集的灰塵一樣。

“就擁有獨特的室內微生物組這點來說，航天器實際上跟我們在地球上所看到的沒多大差別，”該研究的主要作者、俄亥俄州立大學室內環境質量實驗室的博士後研究員尼古拉斯·納斯塔西（Nicholas Nastasi）說。“要是你把人放在一個空間裡，那兒總會有微生物，所以防止它們傳播非常重要，因爲一旦開始傳播，往往不太容易消除。”

航天器特別容易滋生微生物，因爲它們是封閉的環境，人類會不斷呼出水分。納斯塔西說，如果水分積聚，就會像在過去的和平號空間站那樣開始長黴。儘管國際空間站在水分控制方面有了很大改進，但意外情況仍極易發生。

此外，納斯塔西說，雖然地球和太空環境以各自獨特的方式複雜，但兩者往往包含相似的核心微生物羣落。而且，瞭解這些羣落的演變情況，能夠確保空間站內外的脆弱個體都能獲取維持健康室內微生物羣落所需的信息。

丹內米勒說：“在設計我們目前的一些空間站系統時，我們已經在如何控制水分方面學到了很多非常重要的經驗。“現在我們學到了更多，可以用於未來改進這些系統。”

總的來說，這項研究還表明，該團隊的研究成果日後或許有助於制定行星保護協議，其目的在於防止地球或人類可能造訪的任何其他天體遭受污染。

接下來，該團隊或許會着力探究其他未經測試的太空飛行變量，諸如微重力、輻射以及二氧化碳水平升高，對類似工作空間站（比如美國宇航局的月球空間站‘門戶’或者其他即將上馬的商業項目）中的微生物生長會產生怎樣的影響。

他們即將開展的衆多項目還將得益於俄亥俄州立大學喬治·華盛頓·卡弗科學園的地面模擬設施，這是‘星實驗室’空間站科學園的一個複製品，能夠讓研究人員在地面執行平行任務。

“還有許多其他獨特的太空飛行因素，我們有可能會添加到這些微生物模型當中，讓它們更精準和有用，”納斯塔西說道。“我們會持續完善我們的工作，以維繫那些良好的太空環境，而且能夠史無前例地使用像‘星實驗室’這樣的平臺將會有極大的助力。”