如何保持宇航服清洁？答案之一是抗菌织物。

宇航员被安全地密封在国际空间站内，着装以舒适和方便为重。他们的典型服装——短袖有领衬衫和长工装裤——是普通的地球服装，来自 Cabela's 和 Lands' End 等零售商。但当宇航员离开国际空间站的气候控制范围时，他们就需要特殊的着装。NASA 的厚重宇航服本质上是缩小到人形的航天器。它们保护穿着者免受阳光下 250 华氏度到阴凉处零下 250 华氏度环境的影响。

尽管宇航服内有冷却管可以排出体热，但宇航员在宇航服内还是会大汗淋漓。舱外活动（EVA）可能涉及数小时的繁重劳动。为了保持温暖和压力，宇航员还必须穿多层衣服，包括类似长内衣的贴身内衣，他们要反复穿着甚至共用。问题更加复杂：国际空间站上没有洗衣机。由于水非常宝贵，在轨道上洗宇航服是不可能的。这就是为什么 NASA、欧洲航天局 (ESA) 和其他组织要求纺织专家调查宇航服中的生物污染问题并开发可能解决该问题的面料。

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穿着厚重装备从事繁重工作会导致身上沾染污秽。奥地利太空论坛（一个进行模拟航天任务的研究小组）主任 Gernot Grömer 表示，在地球上进行模拟舱外活动后，帮助替身宇航员脱下宇航服的技术人员已经学会在第一次拉开拉链时转过头，以避免被臭气熏到。“每个人都看到了那些漂亮、闪亮的白色宇航服。但没人知道国际空间站的气味。”（这不是特别令人愉快的气味。）

随着宇航服的反复使用，人们的担忧已不仅限于恶臭，还包括卫生和健康危害。随着宇航员越过低地球轨道前往月球，进行更长时间的旅行，生物污染（包括人类残骸、细菌和其他异物）的可能性可能会变得更大。

欧空局材料和工艺工程师 Malgorzata Holynska 在一份声明中表示：“在月球栖息地，持续清洗宇航服内部可能不太现实。”该航天局正在投资一些不寻常的方法来保持宇航服的清洁，例如利用微生物产生的抗生素化学物质。

卫生死亡金属

在 1981 年至 2011 年实施的 NASA 航天飞机计划中，宇航服的设计使用寿命为两周。但随着宇航员在 2000 年代后期开始在国际空间站居住更长时间，宇航服的使用寿命必须延长至六年。NASA 约翰逊航天中心的纺织工程师 Evelyne Orndoff 表示，这意味着微生物成为前所未有的问题。

十多年前，在 NASA 首次全面尝试解决宇航服污染问题时，Orndoff 和她的同事评估了几种现成的杀死织物细菌的方法，包括 Cupron 和 SilverClear。他们将处理过的纺织品切成两英寸见方的方块，放在培养皿中，并在样品上培养几种真菌和细菌。

一些织物中加入了铜，铜具有很强的抗菌性能。当细菌接触到这种元素时，它会破坏其细胞壁和细胞膜，使微生物容易受到金属离子的损害。NASA 的科学家还检查了用银（同样对接触的细菌有毒）和硅胶处理的纺织品。

在观察织物上生长的污垢长达 14 天后，他们发现只有一种化合物能够将细菌和真菌的数量控制在 NASA 星座计划设定的目标以下——这是一项现已取消的月球任务计划，该计划要求宇航服在六个月内重复使用 90 次。获胜者是一种用于消毒医院敷料和其他织物的银分子溶液。但金属离子的效果太好了。“它能杀死一切，”Orndoff 说。考虑到人类需要一个由数百万微生物组成的平衡生态系统来保持皮肤和其他器官的健康，完全无菌可能造成的问题甚至比污垢还要多。

实验表明，其他抗菌化合物的浓度通常太低，无法发挥作用。一些微生物的数量最初会下降，但有抗性的微生物会重新在样本中繁殖。科学家们担心，如果抗菌颗粒的浓度足够高，它们会刺激穿着这种织物的人，或污染空间站。“此后，我们再也没有真正考虑过抗菌治疗，”奥恩多夫解释说，原因很简单，因为这会给提供清洁空气和水的国际空间站生命支持系统带来麻烦。

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虽然奥恩多夫的团队没有进一步研究他们的想法，但 NASA 的商业承包商已经开始了。2022 年，NASA 聘请了美国公司 Axiom Space 和 Collins Aerospace 开发下一代太空行走宇航服。今年早些时候，Axiom 推出了一款原型宇航服，阿耳忒弥斯三号宇航员可能会用它探索月球南极。该公司在给《大众科学》的一份声明中表示：“Axiom Space AxEMU 宇航服将使用具有抗菌性能的纺织品来减少生物污染。”宇航服的冷却系统还将在水回路中使用杀菌剂“以防止微生物积聚”。该公司没有透露这些杀菌剂的具体类型，理由是它们是专有的。

生物制剂发挥作用

未来的宇航员可能会从微观世界获得卫生方面的帮助。奥地利太空论坛的研究人员与维也纳纺织实验室合作，并在欧洲航天局的资助下，研究如何利用细菌细胞自身的防御能力来对抗它。

具体来说，格罗默和他的同事一直在研究一种被称为次级代谢物的生物化合物，微生物通过出汗来防御其他微生物。研究人员将其中几种分子结合到纺织品上，并在过去几年中对这些样品进行了数百次测试，包括用奥地利的核加速器进行辐射照射和用合成汗液沐浴。（这种令人厌恶的液体会让织物迅速老化，格罗默会想起《异形》中怪物的酸性血液。）

一种名为紫罗兰素的代谢物在每一次敌对攻击中都幸存下来，其抗菌性能完好无损。这种紫黑色物质可以在红背蝾螈皮肤上的细菌中找到。它非常擅长杀死微生物，以至于一些生物学家怀疑它可以保护两栖动物免受致命的壶菌感染。奥地利太空论坛计划在模拟火星任务中对紫罗兰素进行实地测试，六名宇航员角色扮演者将于 2024 年在亚美尼亚崎岖的山区度过四周时间。

格罗默设想，未来这种颜料的强大防御能力将离开地球，不仅会留在经过处理的宇航服上，还会留在毛巾和其他装备上。虽然脏床单听起来可能只是一件家务活，但它们可能是微生物的滋生地，微生物在低重力环境下茁壮成长，在太空中变异的速度可能会更快。“当你去火星时，你就处于技术可行性的前沿，所以小小的麻烦可能会变成真正的灾难多发情况，”格罗默说。“所以，如果我们能控制风险，那就去做吧。”