随着航天技术的发展,人类探索外太空所花费的时间越来越长。空间站密闭、有限的环境,不仅为航天员提供合理的空间条件,在某种程度上,也为微生物提供了合适的生长环境,因为在长时间的飞行过程中,微生物在适宜的温度和湿度条件下,会呈现大量繁殖的特点。有研究表明,与地面污染相比,航天设施封闭的环境中,细菌和真菌的污染会更加明显。
事实上,在航天器进入太空前,相应的组装、发射等过程,都拥有严格的除菌步骤。不过,微生物依然会跟随航天员一起进入太空。根据长年的监测和统计,在俄罗斯“和平号”空间站内的微生物不少于200种。相比之下,国际空间站的微生物防御工作会更加严格。即便如此,也有上百种的微生物存在,因此,可以说微生物无处不在,有人的地方就有它,无人的地方也有它,它会出现在空间站也就不足为奇了。
微生物的过度繁殖对于航天员来说是一项不容忽视的潜在危险。由于航天设施中的微生物能够在舱内空气中比较久地飘浮,因此,空气状况也会受到影响。一旦这些细菌和真菌变成感染源,被航天员吸入呼吸系统,就可能会引起感染反应。除了空气质量外,饮用水和食品也是微生物潜在的目标。当航天员食用被微生物入侵的食品后,有可能患上与肠道相关的疾病。
除了让航天员的自身免疫系统能力降低,微生物的大量滋生还会对航天器材的安全性造成极大影响。数据显示,空间站内的非金属高分子材料会促进革兰氏阴性杆菌和真菌的繁殖。一方面是微生物从这些高分子聚合结构材料中获取营养物质,维持自身的生长繁殖,与此同时,高分子材料会发生降解;另一方面是在这些微生物生长繁殖时,会同时产生并释放一些生物产物,这些产物可能会引发金属材料腐蚀,继而影响仪器设施。根据15年的观察,微生物的危害是全方位的,像空间站的电器设备、管道等仪器,均在其覆盖范围之内。
我们见惯了地球上的微生物,它们一旦进入太空环境,会不会出现一些有趣的变化呢?太空拥有微重力和宇宙辐射等极端情况,因此,微生物的生长、发育、滋生很容易出现变异,从而导致微生物的繁殖效率、致病感染水平等提升,具体表现在细菌重组率和耐受抗生素功能都会有不同程度的提升。科学家曾经观察到,空间站内的真菌在变异后,具有更强的杀伤力。这些微生物破坏力极强,可以释放腐蚀性的物质,甚至可以在空气中释放毒素。由此可见,与地面同类相比,太空中的微生物活力更强。
当然,空间站的宇航员和科学家一直努力与侵入航天器的微生物作斗争,包括卫生大扫除、消毒处理等,而科学家也希望通过研究,找到抗微生物蛀蚀的材料或新方法。