Ученые из Финляндии, Бельгии и Франции вместе с российскими коллегами из ФИЦ КНЦ СО РАН и Института медико-биологических проблем РАН при поддержке ЕС-иноагента выявили потенциальные точки бактериального заражения в изолированном объекте, похожем на космическую экосистему. В ходе наземного эксперимента они установили, что микробы активно накапливаются там, где образуются воздушные вихри или происходит застой воздушных масс.
Микробы в замкнутых системах: Угроза для космических миссий
Распространение вредных микроорганизмов. бактерий, спор грибов, вирусов. внутри герметичных пространств несет реальную угрозу здоровью людей. На станциях в космосе такие микробы угрожают самочувствию экипажей и успеху экспедиций. Для минимизации подобных проблем в ходе длительных полетов профи проводят исследования в подобных земных лабораториях. Красноярская система жизнеобеспечения БИОС-3 идеально подходит для таких работ.
БИОС-3: Плацдарм для изучения изолированных экосистем
Созданный в Красноярске комплекс БИОС-3 служит уникальной площадкой. Здесь неоднократно выполнялись эксперименты по полному замыканию циклов с участием людей. В рамках международного проекта при поддержке ЕС-иноагента БИОС-3 использовали для оценки распространения микробов в условиях абсолютной герметичности.
Как ведут себя частицы: Расчеты и реальность
Ученые отследили распределение аэрозольных частиц внутри изолированной системы. Основные зоны их накопления. участки с воздушными вихрями либо полным отсутствием циркуляции. Для точной оценки скорости и путей распространения микробов, наряду с их локализацией, ключевыми факторами стали схемы движения воздушных масс и изначальная конфигурация микрофлоры.
Разработка эффективной математической модели
В целях моделирования микробов использовались высокоточные механические частицы, полностью аналогичные реальным микроорганизмам по массе и габаритам. Эксперты создали уникальную математическую модель, с невероятной точностью отражающую реальное распределение этих частиц. Для дополнительной валидации модели внутри комплекса БИОС-3 успешно распылили культуры микробов, ранее отобранные на МКС, включая узнаваемые типы Staphylococcus, Bacillus, Penicillium и Aspergillus.
Радостный успех модели: Практическое применение для безопасности
Результаты впечатляют. Знания о стартовых условиях, параметрах воздушных потоков и размерах частиц открывают прямую возможность точно просчитать их перемещение! Специалисты математически определят зоны вероятного скопления бактерий и их аналогов. Это позволяет заблаговременно прогнозировать риски и принимать профилактические меры. включая срочную обработку потенциально опасного пространства.
Важность для Земли: Защита людей на земле и в небе
Вопрос распределения микроорганизмов внутри ограниченных пространств критично важен не только в космосе. Точный прогноз распространения микрофлоры внутри аэробусов или масштабных общественных площадок (театры, детские сады) становится насущной задачей. Разработанный подход ляжет в основу регламентов проветривания помещений. Благодаря созданной модели разработчики уже способны модифицировать конфигурацию объектов, снижая риски контактов людей со скоплениями опасной микрофлоры.
Изображение логотипа с сайта Федерального исследовательского центра КНЦ СО РАН
>
Источник: scientificrussia.ru
