在国际空间站（ISS）的安全密闭环境中，宇航员穿着舒适便捷的服装。他们通常穿着短袖衬衫和长款工装裤，这些都是来自Cabela’s和Lands’ End等零售商的普通地球服装。但当宇航员离开国际空间站的温控环境时，就需要特殊的服装。NASA的笨重宇航服，基本上是将航天器浓缩到人体大小。它们能保护穿着者免受太阳照射下250华氏度（约121摄氏度）到阴影下零下250华氏度（约零下157摄氏度）的极端环境的影响。
在宇航服内部，即使有能够吸走体热的冷却管，舱外活动（EVAs）的宇航员也常常会大汗淋漓。舱外活动可能涉及数小时的剧烈劳动。为了保持温暖和压力，宇航员还必须穿多层衣服，包括一件贴身的内衣，类似于秋衣秋裤，他们会重复穿着甚至互相借穿。更复杂的是：国际空间站上没有洗衣机。由于水极其宝贵，在轨道上清洗宇航服是不可能的。因此，NASA、欧洲航天局（ESA）和其他组织已经向纺织品专家寻求帮助，研究宇航服生物污染的问题，并开发可能解决这个问题的面料。
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在沉重的装备下进行重体力劳动会导致污垢堆积。据奥地利太空论坛（一个进行模拟宇航任务的研究组织）主任Gernot Grömer说，在地球上模拟舱外活动结束后，帮助宇航员脱下宇航服的技术人员发现，第一次解开拉链时最好转过头去，以免被一股臭气熏到。“每个人都看到那些漂亮、闪亮的白色宇航服。但没人知道国际空间站里是什么味道。”（味道并不怎么好闻。）
随着这些宇航服的反复使用，人们担心的不仅是难闻的气味，还有卫生和健康隐患。生物污染的可能性，包括人体排泄物、细菌和其他异物，可能会随着宇航员进行更长距离的月球旅行而加剧。
“在月球栖息地，持续清洗宇航服内部可能根本不现实，”欧洲航天局材料和工艺工程师Malgorzata Holynska在一份声明中表示。该航天局正在投资一些不寻常的方法来保持宇航服的清洁，例如利用微生物产生的抗生素化学物质。
卫生死亡金属
在NASA从1981年到2011年运行的航天飞机计划期间，宇航服的设计使用寿命为两周。但随着宇航员在2000年代末开始在国际空间站进行更长时间的停留，宇航服的寿命不得不延长到六年。NASA约翰逊航天中心纺织品工程师Evelyne Orndoff说，这意味着微生物以前所未有的方式成为了一个令人担忧的问题。
十多年前，在NASA首次全面解决宇航服污染问题的尝试中，Orndoff和她的同事评估了几种市售的杀灭织物细菌的方法，包括Cupron和SilverClear。他们将处理过的纺织品剪成两英寸见方的方块，放入培养皿中，并在样本上培养了几种真菌和细菌。
宇航员通常穿着来自Cabela’s和Lands’ End等零售商的普通地球服装。
一些织物注入了铜，铜具有出色的抗菌性能。当细菌接触到铜时，铜会破坏它们的细胞壁和细胞膜，使微生物容易受到金属离子侵害。NASA科学家还检查了经过银处理的纺织品——银同样能接触即杀死细菌——以及硅胶。
在观察了织物上长达14天的污垢后，他们发现只有一种化合物能使细菌和真菌的数量低于NASA“星座计划”（一个已取消的月球任务计划，该计划要求宇航服在六个月内重复使用多达90次）设定的目标。获胜者是用于消毒医院敷料和其他织物的银离子溶液。但这种金属离子杀灭作用太强了。“它杀死一切，”Orndoff说。考虑到人类需要一个拥有数百万微生物的平衡生态系统来保持皮肤和其他器官健康，完全无菌可能会带来比污垢更多的问题。
实验表明，其他抗菌化合物的浓度通常太低，效果不佳。一些微生物的数量最初会下降，但耐药的微生物会重新繁殖。科学家们担心，在足够高的浓度下，抗菌颗粒会刺激穿着者，或污染空间站。“在那之后，我们再也没有真正重新审视过抗菌处理，”Orndoff解释说，“原因很简单”，因为它会给国际空间站的生命支持系统（提供清洁的空气和水）带来复杂的问题。
虽然Orndoff的团队没有进一步深入研究他们的想法，但NASA的商业承包商却在这样做。2022年，该机构聘请美国公司Axiom Space和Collins Aerospace开发下一代舱外活动宇航服。今年早些时候，Axiom公司推出了一款原型宇航服，Artemis III任务的宇航员可能会使用它来探索月球南极。该公司在给《流行科学》的一份声明中表示：“Axiom Space AxEMU宇航服将使用具有抗菌性能的纺织品，以减少生物污染。”宇航服的冷却系统还将在其水循环中使用杀菌剂，“以防止微生物积聚”。该公司以其专有性为由，未透露具体的抗菌剂类型。
生物剂在起作用
未来的宇航员可能会得到微观世界的卫生援助。奥地利太空论坛的研究人员与维也纳纺织实验室合作，并在欧洲航天局的资助下，一直在研究如何利用细菌自身的防御机制来对付它们。
具体来说，Grömer和他的合作者一直在研究一种叫做次级代谢产物的生物化合物，这些化合物是微生物为抵抗其他微生物而分泌的。研究人员将几种这样的分子键合到纺织品上，并在过去几年里对这些样本进行了数百次测试，包括用奥地利核加速器的辐射照射，以及浸泡在合成汗水中。（这种难闻的液体让Grömer想起《异形》中怪物的酸性血液，它能快速使织物老化。）
其中一种特别的代谢物，名为紫质，在所有恶劣的攻击下都保持了其抗菌性能。这种紫黑色的物质存在于生活在红背蝾螈皮肤上的细菌中。它杀灭微生物的能力非常强，以至于一些生物学家怀疑它保护两栖动物免受致命的壶菌感染。奥地利太空论坛计划在一次模拟火星任务中进行紫质的现场测试，届时将有六名宇航员扮演者于2024年在亚美尼亚崎岖的山区进行为期四周的停留。
Grömer设想的未来是，这种色素的强大防御能力将离开地球，不仅用于处理过的宇航服，还用于毛巾和其他装备。虽然脏衣服可能听起来只是件琐事，但它们可能成为微生物的滋生地，而微生物在低重力下会迅速繁殖，并在太空中更快地发生变异。“当你去火星时，你就处于技术可能性的边缘，所以小小的麻烦可能会变成真正可能导致灾难的情况，”Grömer说。“所以，如果我们能控制某种风险，那当然要去做。”
