Esterilización de reactores de plasma compactos distribuidos para protección planetaria en misiones espaciales

Este artículo presenta un estudio de prueba de concepto que establece la eficacia del esterilizador de plasma activo (APS) para la esterilización en la protección planetaria.

El APS utiliza reactores de plasma portátiles compactos (CPPR) para producir una descarga de barrera dieléctrica superficial, un tipo de plasma frío, que utiliza aire ambiental para generar y distribuir especies reactivas como el ozono que se utiliza para la descontaminación. Se realizaron pruebas de esterilización con bacterias patógenas (Escherichia coli y Bacillus subtilis) sobre materiales (Aluminio, Policarbonato, Kevlar y Orthofabric) relevantes para misiones espaciales.

Los resultados muestran que el APS puede lograr reducciones logarítmicas de 4 a 5 de bacterias patógenas en cuatro materiales seleccionados, simultáneamente en 11 puntos en 30 minutos, utilizando una potencia de 13,2 +/- 2,22 W. Los datos de esterilización espacial muestran que el APS puede esterilizar uniformemente varias áreas de una superficie contaminada en 30 minutos. La penetración del ozono a través de las capas de Kevlar y Orthofabric se logró utilizando el CPPR sin agentes externos que ayudaran a la penetración. Las pruebas preliminares de compatibilidad de materiales con análisis SEM de los materiales expuestos de APS no mostraron daños materiales significativos.

Por lo tanto, este estudio muestra el potencial del APS como una tecnología de esterilización sostenible y liviana para la protección planetaria con ventajas de descontaminación espacial uniforme, bajas temperaturas de procesamiento, bajos tiempos de exposición, compatibilidad de materiales y la capacidad de desinfectar superficies porosas.

Declaración de intereses en competencia

La patente provisional de EE. UU. (63/417,672) se presentó para el esterilizador de plasma activo para aplicaciones espaciales el 19 de octubre de 2022. La patente de EE. UU. 10,651,014 se emitió para el reactor de plasma portátil compacto el 12 de mayo de 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

Astrobiología

Cofundador de SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex-NASA, Away Teams, Periodista, Space & Astrobiology, Escalador retirado.