Kyllä, astronauttienkin pitää pestä pyykkiä. Kansainvälisellä avaruusasemalla ISS:llä pyykinpesu on yhä ratkaisematon ongelma. Astronautit käyttävät samoja vaatteita usein useita päiviä, minkä jälkeen vaatteet pakataan rahtialuksiin ja poltetaan Maan ilmakehässä niiden palatessa alas. Menettely toimii lyhyillä lennoilla, mutta ei enää tulevilla kuukausien tai vuosien mittaisilla Kuu- ja Mars-lennoilla.
Yhdysvaltalaisen University of Alabama in Huntsvillen tutkija Gabe Xu ja Nasan Marshall Space Flight Centerin Chelsi Cassilly ovat esitelleet mahdollisen ratkaisun: kylmäplasmaan perustuvan “pyykkitykin”, joka puhdistaa tekstiilejä ilman vettä tai perinteistä pesuainetta. Tutkimus esiteltiin Astrobiology Science Conference -tapahtumassa Wisconsinissa viime viikolla, ja siitä kirjoittaa New Scientist.
Menetelmä perustuu violettina hehkuvaan plasmasuihkuun, joka syntyy, kun heliumin, ilman ja vesihöyryn seokseen syötetään voimakkaita sähköpurkauksia. Prosessissa syntyy reaktiivisia happi-ioneja, jotka tunkeutuvat kankaan kuitujen väliin ja tuhoavat hajua aiheuttavia mikrobeja niin sanotun oksidatiivisen stressin avulla.
Tutkijoiden mukaan menetelmän etu on se, että mikrobit eivät käytännössä kykene kehittämään vastustuskykyä oksidatiivista vauriota vastaan samalla tavoin kuin esimerkiksi ultraviolettisäteilyä vastaan. Xu vertasi vaikutusta myrkkyyn: kun mikrobi altistuu riittävän voimakkaalle oksidatiiviselle rasitukselle, se kuolee nopeasti.
Ensimmäisissä kokeissa puuvillakankaalle kasvatettujen itiöpesäkkeiden määrä väheni noin 250 000:sta noin 60 000:een millilitraa kohden. Vaikka tulos ei vielä täysin steriloi materiaalia, se vähentää mikrobikuormaa merkittävästi ja voi riittää hajujen sekä hygieniariskien hallintaan avaruusympäristössä.
Erityisen kiinnostavaa on, että kyseessä on niin sanottu kylmäplasma. Tavallisesti plasma yhdistetään erittäin kuumiin ilmiöihin, kuten salamoihin tai hitsauskaariin, mutta tässä tapauksessa lämpötila pysyy turvallisen alhaisena. Xu:n mukaan suihkuun voi jopa koskea paljain käsin ilman palovammariskiä. Lisäksi menetelmä ei näyttänyt vahingoittavan tekstiilikuituja testeissä.
Nykyinen laite on kuitenkin vielä laboratoriovaiheessa. Se pystyy käsittelemään vain alle senttimetrin levyisen alueen kerrallaan, joten käytännön pyykinpesu olisi hyvin hidasta. Tutkijat kehittävätkin parhaillaan kahta laajempaan käyttöön soveltuvaa versiota.
Ensimmäinen on “plasmapesukone”, jossa plasma johdetaan suljettuun kammioon yhdessä puhdistettavien tekstiilien kanssa. Toinen on yhdistetty plasma- ja imurijärjestelmä, jolla voitaisiin puhdistaa esimerkiksi avaruusaseman tai Mars-tukikohdan pintoja ja huonekaluja.
Pitkän aikavälin avaruusasumisen kannalta hygienia on myös psykologinen kysymys. Jos astronautit viettävät kuukausia tai vuosia suljetussa ympäristössä, mahdollisuus puhtaisiin vaatteisiin ja siisteihin asuintiloihin voi vaikuttaa merkittävästi hyvinvointiin. Xu huomauttaa New Scientistissä, että tulevissa Kuu- ja Mars-asutuksissa ihmiset haluavat todennäköisesti käyttää pehmeitä huonekaluja ja muita kodinomaisia materiaaleja, joiden puhdistaminen ilman vettä olisi muuten hankalaa.
Kylmäplasmaa tutkitaan jo laajasti myös Maassa. Sitä on kokeiltu muun muassa sairaalainfektioiden torjuntaan, haavanhoitoon, elintarvikkeiden sterilointiin sekä elektroniikan valmistukseen. Viime vuosina kiinnostus on kasvanut erityisesti siksi, että plasma voi tappaa mikrobeja ilman voimakkaita kemikaaleja tai korkeita lämpötiloja, New Scientist kirjoittaa.