Sterilizzazione distribuita di reattori al plasma compatti per la protezione planetaria nelle missioni spaziali

Questo articolo presenta uno studio dimostrativo che stabilisce l’efficacia dello sterilizzatore al plasma attivo (APS) per la sterilizzazione nella protezione planetaria.

L'APS utilizza reattori al plasma portatili compatti (CPPR) per produrre scariche di barriera dielettrica superficiale, un tipo di plasma freddo, utilizzando l'aria ambiente per generare e distribuire specie reattive come l'ozono utilizzato per la decontaminazione. Sono stati eseguiti test di sterilizzazione con batteri patogeni (Escherichia coli e Bacillus subtilis) su materiali (Alluminio, Policarbonato, Kevlar e Orthofabric) rilevanti per le missioni spaziali.

I risultati mostrano che l'APS può ottenere riduzioni da 4 a 5 log di batteri patogeni su quattro materiali selezionati, simultaneamente in 11 punti entro 30 minuti, utilizzando una potenza di 13,2 +/- 2,22 W. I dati di sterilizzazione spaziale mostrano che l'APS può sterilizzare uniformemente diverse aree di una superficie contaminata entro 30 minuti. La penetrazione dell'ozono attraverso gli strati di Kevlar e Orthofabric è stata ottenuta utilizzando il CPPR senza che alcun agente esterno assistesse la penetrazione. I test preliminari di compatibilità dei materiali con analisi SEM dei materiali esposti APS non hanno mostrato danni materiali significativi.

Pertanto, questo studio mostra il potenziale dell’APS come tecnologia di sterilizzazione leggera e sostenibile per la protezione planetaria con vantaggi di decontaminazione spaziale uniforme, basse temperature di lavorazione, bassi tempi di esposizione, compatibilità dei materiali e capacità di disinfettare superfici porose.

Dichiarazione di interessi concorrenti

Il brevetto provvisorio statunitense (63/417,672) è stato depositato per lo sterilizzatore al plasma attivo per applicazioni spaziali il 19 ottobre 2022. Il brevetto statunitense 10,651,014 è stato rilasciato per il reattore al plasma portatile compatto il 12 maggio 2020.

Bhaswati Choudhury, Tamara Revazishvili, Maria Lozada, Sarthak Roy, Emma Noelle Mastro, Sherlie Portugal, Subrata Roy https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.11.14.516453v1

Astrobiologia

Co-fondatore di SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex NASA, squadre di trasferta, giornalista, spazio e astrobiologia, scalatore decaduto.