Jak zarazki rozprzestrzeniają się na pokładzie statku kosmicznego
W dzisiejszych czasach spędzamy ponad 90% naszego czasu w pomieszczeniach lub samochodach, stąd nie zaskakuje fakt, że problem bioskażenia w przestrzeniach zamkniętych stanowi ważną kwestię dla zdrowia publicznego. Odnosi się to szczególnie do załogowych lotów kosmicznych, podczas których bioskażenie może stanowić ryzyko zarówno dla załogi, jak i dla wyposażenia pokładowego. W ramach projektu BIOSMHARS ("Biocontamination specific modeling in habitats related to space") opracowano i przetestowano model matematyczny do prognozowania przemieszczania się bioaerozoli w środowisku zamkniętym oraz rozprzestrzeniania się bioskażeń. Celem inicjatywy było stworzenie narzędzia do prognozowania rozproszenia przenoszonych w powietrzu skażeń drobnoustrojowych. Naukowcy przewidywali przepływ powietrza i rozkład temperatur, a także uwzględnili różne typy ludzkich emisji bioaerozoli. Powstał także trójwymiarowy model obliczeniowej dynamiki płynów (CFD), aby odzwierciedlać normalną grawitację, który zostanie ulepszony, by ukazywać warunki mikrograwitacji. Partnerzy projektu przeprowadzili przegląd obecnych procedur związanych z bioskażeniem w statkach kosmicznych i odkryli, że potrzebne są dalsze ulepszenia systemów inżynieryjnych. Niezawodny model prognozowania rozkładu biopowietrznego w pomieszczeniach zamkniętych został zastosowany do testowania projektów pomieszczeń mieszkalnych oraz do opracowywania odpowiedniego systemu monitorowania i procedur zapobiegawczych w zakresie przenoszonych w powietrzu skażeń drobnoustrojowych. Szczepy mikroorganizmów wyizolowane z próbek uzyskanych z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) wykorzystano w badaniach, a także dodano grzyb Penicillium expansum i dwa szczepy bakterii, Staphylococcus epidermidis i Bacillus subtilis. Czystość wygenerowanych bioaerozoli zbadano wraz z ich stabilnością, siłą źródła i rozmieszczeniem wielkości. Powstał model, który ukazuje przepływ powietrza w pomieszczeniach zamkniętych, generowanie i rozprzestrzenianie się drobnoustrojowych substancji skażających, a także ich odkładanie się na powierzchniach. Kalibrację modelu przeprowadzono na ekosystemie zamkniętym BIOS-3 w Krasnojarsku, w Rosji, jako odpowiedniku ISS, aby umożliwić jego adaptację do realnych warunków na statku kosmicznym. Badanie złożonych zjawisk rozmieszczenia drobnoustrojów w powietrzu i odkładanie się ich na powierzchniach w środowisku zamkniętym zostanie z powodzeniem wykorzystane w szpitalach, samolotach oraz w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Projekt dostarczył cennych informacji, które pozwolą obniżyć ciężar biologiczny i przyczynią się do projektowania czystych pomieszczeń oraz kontroli jakości, również w zakładach farmaceutycznych.
