Sterilizzazione del reattore al plasma pressurizzato distribuito per la protezione planetaria nelle missioni spaziali

Questo documento presenta uno studio di prova che dimostra l’efficacia della sterilizzazione al plasma attivo (APS) per la sterilizzazione nella protezione planetaria.

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 utilizzando batteri patogeni (Escherichia coli e Bacillus subtilis) su materiali (Alluminio, Policarbonato, Kevlar e Orthofabric) rilevanti per le missioni spaziali.

I risultati hanno mostrato che l’APS potrebbe ottenere da 4 a 5 riduzioni logaritmiche di batteri patogeni su quattro soggetti selezionati, simultaneamente a 11 punti in 30 minuti, utilizzando una potenza di 13,2 +/- 2,22 W. I dati sulla 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 CPPR senza alcun agente esterno che favorisse la penetrazione. I test di compatibilità delle materie prime combinati con l’analisi SEM dei materiali esposti all’APS non hanno mostrato danni materiali significativi.

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

Dichiarazione di interessi concorrenti

Il brevetto USA provvisorio (63/417672) per uno sterilizzatore al plasma attivo per applicazioni spaziali è stato depositato il 19 ottobre 2022. Il brevetto USA 10651014 per un reattore al plasma pressurizzato portatile è stato rilasciato 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