乘员科学家 Yajaira Sierra-Sastre 试穿了一双 Cupron 袜子。它们的面料在纱线中融入了氧化铜颗粒，以杀死引起异味的细菌和真菌。图片来源：Sian Proctor
这是 HI-SEAS 模拟火星任务系列报道的第十一篇。阅读该系列的其他报道。
宇航员的脏衣服在火星任务中可能是一个大问题。在我们地球上，我们理所当然地认为有干净的衣服，但在星际飞船上，传统的洗衣机和烘干机是不切实际的。而且，为长途航行运送多年份的一次性衣物也太笨重、昂贵且浪费了。那么火星探险家该怎么办呢？国际空间站上的方法不幸无济于事。目前，宇航员大约一周左右才更换一次内裤。别担心。这可能不像听起来那么糟糕。因为国际空间站是一个受控的、相对干净的环境，而且在微重力下，衣服在身体上的松紧度较低，所以衣服在那里不像在地球上那样容易变脏。不过，空间站上并没有洗衣设施。脏衣服会被丢弃。
太空中的洗衣机
然而，对于太空洗衣机来说，还是有希望的。2011 年，NASA 资助了 UMPQUA Research Company 的一个项目，旨在改进一种低功耗、低用水量的设备，该设备可以在长期太空任务中洗涤和烘干衣物。据该公司网站称，该原型机已经制造完成，并在微重力模拟飞行中成功进行了测试。另一种避免异味的方法是为宇航员提供经过抗菌剂处理的服装。在 2009 年的一项实验中，日本宇航员若田光一测试了抗细菌服装，他穿着一条处理过的内裤约一个月，据报道，没有出现异味。NASA 最近开始探索为其宇航员队伍使用类似的抗菌纺织品的可能性。而这正是 HI-SEAS 发挥作用的地方。我们主要待在一个圆顶栖息地的墙壁内，这是一个相对受控和清洁的环境。我们保持与宇航员相似的卫生和运动习惯。虽然我们使用传统的洗衣机，但由于用水限制，我们的洗衣量必然很小且不频繁。这些因素使我们非常适合测试抗菌纺织品。
纳米技术解决方案
使纺织品能够杀死微生物主要有两种方法。第一种是将织物浸泡在含有银离子、氧化铜等金属氧化物或铵化合物的液体溶液中。另一种方法是将这些抗菌剂本身浸入纤维中。在 HI-SEAS，我们正在测试这两种方法。我们的科学官Yajaira Sierra-Sastre是一位材料科学家，她在纳米技术领域有专业知识，可以防止细菌、真菌和其他微生物的滋生。在我们模拟火星任务开始之前，她与 NASA 和位于弗吉尼亚州里士满的Cupron 的纺织品研究人员建立了合作关系。两家组织都愿意在我们为期四个月的隔离期间提供衣物和其他纺织品供船员测试。此外，Yajaira 的合作者、MIT 研究员Christopher Carr 将在任务后提供织物的 DNA 分析，以精确识别与我们如此近距离共存的生物。
NASA 的新衣服
去年四月抵达火星后不久，Yajaira 分发了这些物品。我们每人收到了八件来自 NASA 的运动衫和四件睡衣上衣。我们不确定每件运动衫是如何获得其抗菌能力的，或者是否具有任何抗菌能力，尽管根据项目描述，其中一些很可能是浸泡在抗菌溶液中的。我们的主要目标是穿着它们并填写调查问卷，记录它们的外观、触感和气味等。几周前，我退役了我最后一件 NASA 训练衫，我已经穿完了所有八件。令人惊讶的是，一些船员仍在穿着他们的第一件。这是一个随机研究，我们不知道谁得到了哪件衬衫，但可以肯定地说，有些衬衫被赋予了非常有效的抗菌处理。至于睡衣上衣，我特别喜欢一件，穿着了大约一个月。虽然它的气味从未真正令人不适，但我确实注意到随着时间的推移，它的感觉发生了变化，变得更重了。显然，数周以来死皮细胞累积的重量开始显现。我无法忍受，因此换了别的睡衣。
无水洗床单
Yajaira Sierra-Sastre 测试了新的 Cupron 枕套样本中的微生物，包括需氧菌、金黄色葡萄球菌、霉菌和酵母菌。图片来源：Sian Proctor 从 Cupron，船员收到了床单、枕套、毛巾、袜子、手套衬里（用于穿在我们模拟宇航服手套内）、贴身衬衫和内裤。所有这些都是由嵌入无毒氧化铜颗粒的纤维制成的。这些颗粒释放的离子会破坏细菌和真菌细胞。（至少是这样认为的。虽然铜的抗菌和抗真菌特性已得到充分证明，但杀死细菌和真菌的机制尚不清楚。）通过这些 Cupron 产品——除贴身衬衫和内裤外，所有产品均可在市面上买到——Yajaira 一直在进行现场测试，以了解这些纺织品在低卫生和有限用水环境下（正如在火星任务中一样）的耐用性。我可以肯定地说，我从一开始就一直在使用我的床单和枕套，没有任何问题。手套时不时被使用，即使在长时间、大量出汗的模拟太空服探险后，它们仍然保持无异味。毛巾是放在公共区域的，早期分析表明，即使在浴室和厨房使用了数周后，它们几乎不含任何常见细菌，如金黄色葡萄球菌、霉菌和总大肠菌群。我们这周开始袜子研究——测试一对袜子，一只经过处理，一只未处理，持续两周。但不幸的是，我发现原型背心和内裤穿起来非常不舒服，所以穿了一天后就放弃了。显然，我不是若田那样的人。这就引出了这种研究中一个更棘手的方面，也是问卷调查与总大肠菌群计数同样重要的原因。即使一件衣物能够消除大多数产生异味的微生物，像舒适度、合身性、款式以及对安全性与清洁度的感知等定性因素也必须加以考虑。不仅抗菌特性对于设计理想服装很重要：人们是否真的愿意穿它几个月。希望通过 Yajaira 正在进行的研究等更多研究，未来的宇航员不必为了探索而忍受脏袜子和内裤。也许其中一些技巧也能帮助地球上的好人们减少洗衣量。
