Коллектив ученых из Финляндии, Бельгии, Франции совместно с исследователями ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) и Института медико-биологических проблем РАН провели серию экспериментов, которые позволили определить возможные очаги бактериального заражения в замкнутом пространстве. Эксперимент проходил на Земле в условиях, близких к замкнутой экосистеме космического назначения.
Базой для ученых послужил экспериментальный комплекс красноярского Института биофизики БИОС-3, моделирующий замкнутую экологическую систему жизнеобеспечения человека с автономным управлением. Распространение различных микроорганизмов в замкнутом пространстве может представлять опасность для экипажа космической станции или лунной базы с замкнутой системой жизнеобеспечения, что поставит под угрозу космическую миссию.
Международному коллективу ученых удалось рассчитать распространение микроорганизмов в воздушных потоках внутри замкнутого герметичного объекта. Как оказалось, очагами скопления различных грибков, бактерий и вирусов являются зоны с завихренными воздушными потоками либо полным отсутствием движения воздуха.
В качестве замены бактериям, ученые использовали мелкодисперсные частицы, соответствующие микроорганизмам по размеру, весу и объему. Выведенную по результатам исследования математическую модель подтвердили экспериментами с культурами микроорганизмов, привезенных прямо с борта МКС – стафилококками, бациллами, пенициллами и аспергиллами.
«Эксперимент показал, что знаний о начальных условиях, силе и направлении воздушных потоков, и размерах частиц достаточно для того, чтобы посчитать, как они перемещаются. Расчетным путем можно определить зоны, куда попадают или где с наибольшей вероятностью скапливаются бактерии или любые другие механические частицы, аналогичные по размеру микробам. Обладая этой информацией, специалисты смогут предсказать и принять профилактические меры, включая оперативную обработку потенциально зараженных пространств», - рассказал доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией управления биосинтезом фототрофов Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН Александр Тихомиров.
Понимание распространения микробов или взвешенных частиц в замкнутых пространствах применимо не только в космосе, но и на Земле – в самолетах, детских садах, цехах. Использованные в проекте подходы можно использовать для выработки регламентов проветривания помещений или даже изменении конфигурации пространств, с целью уменьшения возможности контакта людей со скоплениями бактерий или грибков.
