Những bí mật về vệ sinh trên Trạm vũ trụ Quốc tế mà bạn chưa biết

Bí quyết duy trì hoạt động của Trạm vũ trụ Quốc tế trong suốt 20 năm qua

Vấn đề về vệ sinh gây ra sự hỏng hóc của Trạm vũ trụ Mir

Nghiên cứu vi sinh vật trên trạm vũ trụ Mir: Nguyên nhân gây ra sự cố

Cuộc sống và vi sinh vật trong không gian: Mối quan hệ không thể tách rời

Chúng ta chia sẻ cuộc sống và cơ thể với vi sinh vật. Từ vi khuẩn trong ruột đến con mạt gặm da chết, khoa học ước định hơn một nửa tế bào trên cơ thể chúng ta không thuộc về loài người. Hầu hết các vi sinh vật này không chỉ vô hại mà còn cần thiết, chúng hỗ trợ chúng ta tiêu hóa thức ăn và phòng chống bệnh tật. Bất kể chúng ta đi đâu, hệ vi sinh vật cũng đi theo đó và cũng như con người, chúng có khả năng thích ứng với cuộc sống trong không gian.

'Không gian không hề dễ dàng với sinh vật sống, không chỉ là con người', Christine Moissl-Eichinger chia sẻ. Bà là tác giả của một nghiên cứu về hệ vi sinh vật trên Trạm vũ trụ Quốc tế. 'Các chuyến bay không gian đặt áp lực lên phi hành đoàn, và chúng tôi quan tâm liệu hệ vi sinh vật có chịu áp lực đó và có phản ứng tiêu cực không'.

Bản báo cáo khoa học của Moissl-Eichinger ra mắt trong dịp kỷ niệm 20 năm hoạt động của Trạm vũ trụ Quốc tế.

Trong bối cảnh dịch Covid-19 khiến mọi người lo sợ vi khuẩn và virus trên bề mặt, câu hỏi đặt ra là làm sao để duy trì sự sạch sẽ của trạm vũ trụ?

Rút kinh nghiệm từ trường hợp của trạm Mir, các nhà sinh vật học luôn quan tâm và tự hỏi liệu có loài sinh vật nào khác tồn tại trên trạm, đặc biệt là các loại gây hại cho trạm và phi hành đoàn.

'Bằng cách thích nghi với điều kiện đặc biệt trong không gian, chúng tôi hy vọng sẽ tìm ra sự khác biệt trong cấu trúc di truyền hoặc thành phần của cộng đồng vi sinh', Moissl-Eichinger chia sẻ. Bà đến từ Đại học Y tế Graz ở Áo.

Các nhà khoa học xác định rằng có khoảng 55 loại vi sinh vật khác nhau sống bên trong Trạm vũ trụ Quốc tế. Đó bao gồm vi khuẩn, nấm, nấm mốc, vi khuẩn đơn bào và vi rút. Mặc dù không có trọng lực, nhưng chúng vẫn thích nghi tốt với môi trường xung quanh.

'Chúng không chống lại được kháng sinh hoặc có tính chất độc hại đối với con người', Moissl-Eichinger nói. 'Nhưng chúng đã thích nghi với tất cả các bề mặt kim loại'.

Để duy trì vệ sinh trạm vũ trụ và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, phi hành đoàn cần thực hiện các biện pháp vệ sinh. Hàng tuần, họ lau sạch bề mặt trạm bằng khăn kháng khuẩn và sử dụng máy hút bụi để làm sạch. Họ cũng thường xuyên vệ sinh khu vực bếp và ngăn chặn sự phát triển của mốc trên dụng cụ tập thể dục.

'Chúng tôi phụ thuộc vào phi hành đoàn để thực hiện một phần công việc dọn dẹp', Christophe Laseur nói. Ông là trưởng bộ phận nghiên cứu hệ thống hỗ trợ cuộc sống tại Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). 'Ngoài ra, chúng tôi cũng sử dụng công nghệ để lọc không khí và duy trì nước sạch', ông nói thêm.

Những kinh nghiệm học được từ trạm vũ trụ Mir đã được áp dụng vào thiết kế và vận hành của Trạm vũ trụ Quốc tế. Một số biện pháp bao gồm giữ môi trường khô ráo hơn để ngăn vi sinh vật phát triển và có luồng gió liên tục để đẩy bụi vào hệ thống lọc khí.

'Điều khác biệt duy nhất giữa Trái Đất và trạm vũ trụ là bụi không thể lắng xuống mà sẽ tập trung vào lỗ thông hơi', Lasseur nói. 'Nhưng cũng có nguy cơ mất mát vật dụng nhỏ như bút chì hoặc kính râm vì chúng có thể bị thổi ra khỏi trạm', ông thêm.

Trong trường hợp của Trạm Quốc tế, đã chứng minh rằng con người có thể sống chung với vi sinh vật trong không gian mà không gặp nhiều vấn đề tiêu cực. Tuy nhiên, một mối quan tâm hiện tại của các nhà khoa học là tương lai nếu chúng ta rời khỏi quỹ đạo thấp và đi đến mặt trăng hoặc sao Hỏa.

'Hiện nay, Trạm vũ trụ Quốc tế đang nằm dưới vùng đai bức xạ Van Allen, giảm tiếp xúc với bức xạ', Lasseur nói. 'Nếu chúng ta vượt qua đai này, vi sinh vật có thể tiến hóa nhanh hơn thông qua sự đột biến', ông cảnh báo.

NASA đang phát triển một trạm vũ trụ mới để thăm dò không gian, được gọi là Gateway và dự kiến sẽ quay quanh mặt trăng như một phòng thí nghiệm. Kế hoạch là các phi hành gia sẽ sinh sống trên đó trong vài tuần, sau đó để trống nó trong một khoảng thời gian dài cho các chuyến bay tiếp theo.

'Chúng ta cần đảm bảo rằng khi phi hành đoàn rời khỏi trạm, họ không tạo ra một môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển', Lasseur nói. 'Vì hậu quả của điều này có thể rất nghiêm trọng'.

Các nhà khoa học đang cố gắng dự đoán điều gì sẽ xảy ra khi phi hành đoàn và hệ vi sinh vật trên cơ thể họ đặt chân lên bề mặt sao Hỏa lần đầu tiên.

Mọi thứ được gửi lên sao Hỏa đều được làm sạch kỹ lưỡng. Điều này bao gồm cả chiếc xe tự hành mà ESA dự định sẽ gửi lên sao Hỏa vào cuối năm nay. Xe này được lắp ráp trong phòng sạch nhất của Vương Quốc Anh và được mặc đồ bảo hộ đặc biệt để đảm bảo không mang vi sinh vật từ Trái Đất.

Tuy nhiên, khi con người đặt chân đến sao Hỏa, họ sẽ không thể làm sạch như vậy. Loại bỏ tất cả vi sinh vật trên cơ thể phi hành đoàn là không thể và sẽ gây nguy hiểm. Làm thế nào để chúng ta không làm ô nhiễm môi trường tự nhiên của sao Hỏa hay nhầm lẫn vi sinh vật chúng ta mang đến với vi sinh vật ngoài hành tinh?

'Mặc dù có nhiều vi sinh vật trên cơ thể, nhưng phi hành gia sẽ không tiếp xúc trực tiếp với sao Hỏa', Gerhard Kminek, chuyên gia bảo vệ hành tinh tại ESA, nói. 'Họ sẽ mặc bộ đồ vũ trụ để bảo vệ và ngăn chặn vi sinh vật rò rỉ ra ngoài'.

Thách thức thực sự là ngăn chặn vi sinh vật bám ngoài bộ đồ vũ trụ làm ô nhiễm môi trường sao Hỏa. Một nhóm nghiên cứu đang tìm cách giải quyết vấn đề này và dự kiến sẽ công bố các biện pháp khả thi vào cuối năm nay để bảo vệ sao Hỏa khỏi ảnh hưởng của con người.

Một mối quan tâm lớn hơn là vấn đề đưa vi sinh vật từ sao Hỏa về Trái Đất. Một nhiệm vụ thu hồi mẫu đất và đá từ sao Hỏa đang được lên kế hoạch và có nguy cơ chứa vi sinh vật bên trong mẫu vật lấy được.

Dựa trên các bộ phim khoa học viễn tưởng, chúng ta thường nghĩ rằng mọi sinh vật ngoài hành tinh đều nguy hiểm và cần phải cẩn thận. Mặc dù nghiên cứu mới nhất khẳng định rằng không có sinh vật nguy hiểm trên Trạm vũ trụ Quốc tế, việc hiểu biết về sự tiến hóa của hệ vi sinh vật là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho các phi hành gia.

'Khi phi hành đoàn trở về, nếu chúng ta phát hiện điều gì đó kỳ lạ trong hệ vi sinh vật của họ, ta có thể xác định nguồn gốc của nó là từ sao Hỏa hoặc từ các chuyến bay vũ trụ', Kminek nói một cách cẩn thận.

Trong khi đó, các nhà khoa học đang chờ đợi nghiên cứu một loại mẫu vật hoàn toàn mới. 50 năm trước, phi hành đoàn của tàu Apollo đã để lại 96 túi chứa chất thải tại mặt trăng. Trong những năm tiếp theo, khi con người trở lại mặt trăng, NASA hy vọng họ có thể thu hồi một số túi để kiểm tra xem vi khuẩn trong đó còn sống không. Nếu còn, điều này sẽ là một bước quan trọng trong việc hiểu biết hệ vi sinh của chúng ta.

Theo BBC