Uzay Gemileri Mikroplardan Nasıl Arındırılıyor?
uzay gemileri çeşitli yöntemlerle mikropsuz hale getirilir: ısı, kimyasallar, radyasyon ve plazma, bunlardan sonuncusu en çok tercih edilenidir. ekipman temiz bir odada monte edilir. bütün bunlar gezegen koruması için yapılır.
insanları ay'a göndermek ya da bir uzay istasyonunu yeniden doldurmak, dünya'nın yörüngesine uydular fırlatmak ya da sadece güneş sistemi'ni keşfetmek olsun, uzayla olan buluşmamız durma belirtisi göstermiyor. insanlığın uzay yolculuğu için büyük resim görevlerinden biri, dünya dışı yaşam arayışıdır; nasa bir cevap bulmak için elinden geleni yapıyor.
bu merakı gidermek için evrene gönderilen uzay gemilerinin mikropsuz olması önemlidir. niye? çünkü gezegeni koruma görevimiz var ve gezegenler diğer gezegensel yaşamlardan korunmalıdır. jüpiter'den gelen et yiyen bir mikrop, geri dönen bir uzay gemisiyle dünya'ya bir yolculuk yaparsa, sonuçlarını hayal etmeye çalışın!
bilim adamlarının uzay gemilerinin mikropsuz olduğundan emin olmak için ellerinden geleni yapmalarının nedeni budur. asıl soru şu… bunu nasıl başarıyorlar?
uzay gemileri nasıl sterilize edilir?
sıcaklık
uzay yolculuğunun ilk günlerinde, uzay gemisi parçaları, kontrollü nem seviyelerine sahip kuru fırınlarda 110-200°c'lik kavurucu sıcaklıklarda ısıtıldı. ayrıca maksimum sterilizasyon sağlamak için günlerce sıcak hava fırınlarında tutuldular. 1975 yılında bu yöntem mars'a gönderilen viking iniş araçlarını sterilize etmek için kullanıldı. ancak, ısı sterilizasyonu her zaman bir seçenek değildir.
radyasyon
her şeyden önce, uzay gemisi montajı zorludur. hassas sıcaklık sensörleri gibi ısıyla sterilize eden karmaşık elektronik parçalar, parçayı tahrip edecektir. alternatif yaklaşım, ultraviyole (uv) veya gama radyasyonu kullanır. uzay gemisi parçaları ve ekipmanları, mikropların dna'sına zarar veren ve onları öldüren bu yüksek güçlü ışınlara maruz kalır. ekstra bir önlem olarak, birleştirilen parçalar ayrıca hayatta kalanları öldürmek için %70 alkol veya hidrojen peroksit ile silinir.
ancak bu kimyasallar, uzay gemisi parçaları veya ekipmanı üzerindeki epoksi veya gümüş kaplamalara zarar verebileceğinden her yerde kullanılamaz. yani ısı, radyasyon ve kimyasalların tümü, uzay gemilerini ve ekipmanları mikropsuz tutmak için kullanılıyor, ancak bu önlemlerin sonu değil. uzay gemileri ayrıca federal standartları karşılaması gereken temiz odalarda monte edilir.
tüm bu öngörülere rağmen, bu yöntemler kusursuz değildir. bazı bakteriler adapte olabilir ve basil türleri gibi ısıya dayanıklıdır. bacillus sporları da çok serttir ve yüksek sıcaklıklara, basınca ve radyasyona maruz kalmaya dayanabilir. yüksek sıcaklıklarda birkaç dakika hayatta kalabilirler. kimyasal kullanımı da %100 etkili değildir. ayrıca yeni ve fiziksel olarak hassas modern teknolojik aletlerimiz nedeniyle yukarıdaki yöntemlerle tam sterilizasyon mümkün değildir.
tüm bu öngörülere rağmen, bu yöntemler kusursuz değildir. bazı bakteriler adapte olabilir ve basil türleri gibi ısıya dayanıklıdır.
bacillus sporları da çok serttir ve yüksek sıcaklıklara, basınca ve radyasyona maruz kalmaya dayanabilir. yüksek sıcaklıklarda birkaç dakika hayatta kalabilirler. kimyasal kullanımı da %100 etkili değildir. ayrıca yeni ve fiziksel olarak hassas modern teknolojik aletlerimiz nedeniyle yukarıdaki yöntemlerle tam sterilizasyon mümkün değildir.
alternatif daha güvenli yöntem nedir? plazma sterilizasyonu.
plazma sterilizasyonu nedir?
plazmayı maddenin 4. hali olarak biliyor olabilirsiniz. plazma esasen yüklü veya iyonize gazdır. doğal plazma örnekleri arasında fırtına sırasında yıldırım ve kuzey ışıkları sayılabilir . plazma, elektronları çekirdek yörüngesinden ayrılana kadar gaz moleküllerine enerji vererek yapılır. bu elektronlar enerjilerini serbest bırakırken, parlak karakteristik plazma rengi görülür.
bu sterilizasyon teknolojisi ilk olarak johnson & johnson tarafından neme ve ısıya duyarlı tıbbi ekipmanı sterilize etmek için icat edildi. plazma yapmak için nitrik asit veya hidrojen peroksit gibi reaktif kimyasallar içeren elektrotlu bir oda kullanılır. bir elektrik akımı kimyasaldan geçer ve onu buharlaştırır. o³ molekülleri gibi üretilen gaz molekülleri iyonize edilir. yüklü gaz molekülleri mikropları bombalar ve biyolojik süreçlerini bozar ve dna'larına zarar verir, esasen onları öldürür.
plazma, diğer sterilizasyon yöntemlerini çeşitli şekillerde öne çıkarır. gazlar, 40 °c'ye kadar düşük sıcaklıklarda elektrik akımları kullanılarak şarj edilebilir. bu, ısıya duyarlı malzeme ve ekipmanlarda kullanımı daha güvenli hale getirir.
ayrıca ekipmanla doğrudan kimyasal teması önler, bu nedenle farklı uzay gemisi malzemelerinde kullanmak daha güvenlidir. plazma sterilizasyonu ayrıca ısı veya radyasyon sterilizasyonundan daha yüksek bir sterilizasyon verimliliğine sahiptir. ısıya dayanıklı bakteri sporlarını bile öldürür.
uzay aracını mikropsuz tutmak neden önemlidir?
makalenin başında gezegensel koruma teriminden bahsediliyor. bu diğer gezegenleri ve güneş sistemi bedenlerini dünya yaşamından korumak için uluslararası kabul görmüş bir uygulamadır. her iki şekilde de çalışır, çünkü dünya'nın da uzaydan gelen potansiyel yabancı yaşam formlarından korunması gerekir.
işte burada gezegen koruması devreye giriyor. diyelim ki başka bir gezici uzaylı yaşamı aramak için mars'a indi. ancak gemi uygun şekilde sterilize edilmemişti ve bir bakteri türünü dünya'dan mars'a kadar taşıyordu. gezici mars'a iner ve kızıl gezegenin etrafında döner dönmez, geziciden gelen dünya bakterileri gezegene inecek. bu noktada mutasyona uğrayabilir ve mars ortamına uyum sağlayabilir.
bakteriler uzayda hızla mutasyona uğruyor , bu nedenle uzay görevinin süresinin, dünya bakterilerini bir mars çeşidiyle "keşfedecek" ve yanlış anlayacak kadar uzun olması teorik olarak mümkün.
ek olarak, bakteriler yalnızca mutasyona uğrayıp uzayda hayatta kalmakla kalmaz, aynı zamanda potansiyel olarak tehlikeli bir şeye dönüşebilirler. bir çalışma , uzayda yetişen e. coli'nin mikro yerçekimindeki değişiklikler nedeniyle farklı fiziksel özelliklere sahip olduğunu buldu . bu fiziksel değişiklikler, antibiyotik ilaç moleküllerinin hücre zarlarına nüfuz etmesini zorlaştırır, bu da uzayda yetişen e. coli'nin antibiyotiğe dirençli olduğu anlamına gelir.
bakterilerin uzayda karşılaşabileceği diğer tehlikeli değişiklikler yalnızca tahmin edilebilir, ancak hiç kimse cevabı zor yoldan öğrenmek istemiyor. ek olarak, mikrop bulaşmış uzay gemilerine sahip olmak astronotlar için bir sağlık riskidir. bir astronotun bağışıklık sistemi uzayda zaten zayıflamış durumda. bir astronot korkunç bir hastalık veya enfeksiyon kaparsa, uygun bir hastane veya hala dünya'ya bağlı lüks olan yeterli tıbbi kaynak olmadan tedavi edilmesi çok zor olacaktır.
çözüm
uzay gemileri inşa etmek söz konusu olduğunda, halihazırda katı kalite kontrol önlemleri uygulanmaktadır. gezegen gereksinimleri küçük görünüyor, ancak hafife alınmamalıdır. uzaylı yaşamının dünya'nın ekosistemi ve dengesi üzerindeki sonuçları hesaplanamaz. bu nedenle, uzaydan herhangi bir nesne dünya'ya çarparsa, çevredeki çarpışma alanı kapatılır ve dekontamine edilir.
plazma sterilizasyonu, gemideki hassas ekipmana veya hassas malzemelere zarar vermeden uzay gemilerini eşit şekilde sterilize etmeyi kolaylaştırır. uzay gemilerinin mikroplardan arınmış tutulmasını sağlamak gereklidir, çünkü büyük bir miktar gemiye girerse, görevin bütünlüğü ve güvenliği için oldukça tehlikeli olabilirler.
deri veya bağırsak bakterileri de uzay gemisinin hava dolaşımına girip her yere yayılabileceğinden, astronotların iyi hijyen sağlamaları da gereklidir. ve konu uzay yolculuğu olduğunda temizlik kraldır!