密闭舱室内微生物污染问题及其防控体系

摘要

随着载人航天技术的迅猛发展,近地轨道的短期飞行已经不只是人类的目标,对月球基地、火星等星球基地以及更加遥远的深空的探索越来越成为载人航天事业发展的必然趋势.为了实现这些长远目标,就必须保证人类在宇宙中长时间远距离的安全飞行.由此,必须解决一系列问题,微生物污染就是其中不得不重视的严重问题之一.空间站狭窄的密闭空间,100kPa的总压,21kPa的氧分压,约23℃的恒温环境和30％-70％的相对湿度,能够保证航天员在密闭舱内生存和工作,这些适宜人类生活的环境条件,同样也为微生物的生长和繁殖提供了有利条件.微生物的生长和繁殖会导致一系列的问题.对“和平号”空间站的研究表明,在过去15年的运行中,已经有超过234种的微生物在设备内部和表面被发现.在空间舱室环境中很多微生物活性更高,微生物危害比地面更大.从人类健康的角度,微生物的存在会影响人体自身的菌群平衡,在特定环境下引起菌群失调,导致人体疾病,威胁航天员的健康;从材料的角度,微生物分解有机聚合材料,腐蚀金属材料,改变电子元器件的特性,影响光学材料的光透性等等,最终导致仪器设备的瘫痪,缩短航天器的使用寿命.本文系统阐述了从空间站始建并发展到现在所面临的微生物污染问题,分析了空间微生物污染的来源和成因,明确指出了空间站微生物污染的危害,介绍了国际空间站的微生物安全保障措施,根据美俄实践经验,提出了建立中国空间站微生物污染防控体系方案,为解决密闭舱室微生物污染问题提供新思路.