September 29, 2022

Stasiun Luar Angkasa Internasional adalah rumah bagi seluruh ekosistem pejalan kaki mikroskopis. Menjaga penyerbu kecil yang berpotensi berbahaya ini, seperti bakteri dan mikroorganisme berbahaya lainnya, dari mengikuti manusia ke luar angkasa hampir tidak mungkin, tetapi Badan Antariksa Eropa sedang berupaya menciptakan teknologi yang dapat menghentikan mereka: pesawat ruang angkasa yang membersihkan diri.

Dan saat manusia bekerja menuju eksplorasi ruang angkasa jangka panjang, habitat ruang angkasa yang murni menjadi lebih penting—terutama karena ada bukti bahwa ekosistem sudah berkembang pesat. “Mikroba yang dibawa dari Bumi ke ISS sedang bermutasi,” kata Malgorzata Holynska, seorang insinyur bahan dan proses ESA yang bertindak sebagai petugas teknis untuk proyek tersebut. “Strain berkembang yang resisten terhadap agen antimikroba umum.”

Dalam beberapa tahun terakhir, urgensi untuk memerangi strain ini telah meningkat. Saat mikroba beradaptasi untuk bertahan hidup di lingkungan luar angkasa yang keras, mereka akhirnya dapat mencemari astronot dan seluruh tata surya. Sementara bakteri yang ditemukan di ISS belum terbukti lebih ganas atau resisten terhadap antibiotik sejauh ini, para peneliti tidak dapat mengatakan apakah triliunan spesies mikroorganisme akan berperilaku dengan cara yang sama di luar angkasa. Mikroba yang melakukan perjalanan ke luar angkasa juga mampu menghancurkan bagian dalam pesawat ruang angkasa, dan peralatannya. Mereka melakukan ini dengan membuat biofilm, kumpulan dari satu atau lebih jenis bakteri yang tumbuh pada permukaan yang berbeda seperti gigi Anda. Biofilm dapat menggerogoti logam, serta plastik dan karet.

Holynska mengatakan sudah ada banyak kasus astronot yang melaporkan teknologi luar angkasa yang terkikis, termasuk konektor listrik, AC, dan bagian dari pakaian yang digunakan dalam perjalanan luar angkasa. Penghancuran seperti itu merupakan masalah yang merajalela di stasiun ruang angkasa Rusia Mir, di mana koloni organisme ditemukan tumbuh di sekitar segel jendela karet, pada tabung kabel, pakaian antariksa, dan pada perangkat komunikasi. Sekarang, para ilmuwan tahu pengalaman ini tidak unik untuk pesawat ruang angkasa yang dinonaktifkan. Pada tahun 2019, para peneliti bahkan mengetahui bahwa jamur yang tumbuh di dinding Stasiun Luar Angkasa Internasional dapat dengan mudah bertahan hidup ditembak oleh tingkat radiasi yang sangat tinggi.

See also  Seberapa keras peluncuran roket? SLS NASA akan ditampilkan.
Cawan petri berisi koloni jamur yang tumbuh dari sampel yang dikumpulkan di Stasiun Luar Angkasa Internasional selama penerbangan pertama dari tiga penerbangan Pelacakan Mikroba-1 NASA. NASA/JPL

Tetapi solusi potensial untuk memerangi mikroba adalah permukaan yang dapat membersihkan sendiri, bahan yang dilapisi dengan senyawa yang dengan mudah menghilangkan bakteri atau kotoran. ESA berencana menggunakan titanium oksida, atau titania—senyawa yang biasanya digunakan dalam kaca pembersih sendiri dan permukaan anti-mikroba di rumah sakit—bersama dengan pelapis fotoaktif, yang mampu berubah kimia saat terkena panjang gelombang cahaya tertentu.

Pelapisan ini bekerja melalui proses yang disebut oksidasi fotokatalitik. Ketika terkena sinar ultraviolet, titanium oksida memecah uap air di udara, dan mengoksidasi mikroba, secara efektif melarutkan membran bakteri yang bersentuhan dengannya. Ini menciptakan manfaat tambahan: Bahannya tidak selektif dalam hal memusnahkan jenis mikroba tertentu, yang berarti bahwa kecil kemungkinan mikroba ini mengembangkan resistensi bakteri.

Sejauh ini, tim telah berhasil menguji lapisan pada permukaan seperti kaca, wafer silikon, aluminium foil, dan tisu kertas yang dibuat khusus. Tetapi untuk membuatnya lebih efektif, tim Holynska ingin meningkatkan efisiensi titania dengan “mendoping” senyawa tersebut, atau mengubah senyawanya untuk memperluas efek antimikrobanya di bawah cahaya normal.

[Related: The International Space Station is crawling with bacteria]

Doping ini sangat diperlukan karena ESA berharap dapat membuat lapisan antimikroba mereka tanpa menggunakan perak, komponen umum titania yang ditemukan di Bumi yang aman bagi manusia, tetapi logam berat mematikan yang melayang di luar angkasa.

“Logam berat seperti perak telah terbukti bocor ke kondensat air di ISS,” kata Holynska. “Untuk eksplorasi jangka panjang dan, khususnya, untuk aplikasi di bawah kondisi kelembaban tinggi atau di pipa air [and] kontainer, ini adalah masalah.” Karena perak cenderung menumpuk di jaringan manusia jika tertelan, dapat menyebabkan kerusakan pada organ dalam seperti ginjal dan hati, dan dapat memicu perubahan morfologi darah, katanya. Paparan yang berkepanjangan adalah risiko yang tidak dapat diambil manusia karena perjalanan ruang angkasa telah terbukti melemahkan sistem kekebalan astronot.

See also  'Lubang hitam nakal' mungkin bukan 'nakal' atau 'lubang hitam'

Saat ini, proyek Holynska hanyalah salah satu teknologi yang mungkin mencari untuk memecahkan berbagai bio-kontaminasi di stasiun luar angkasa. Penelitian mereka secara khusus memuji eksperimen Prancis Matiss, dan penelitian Jerman Touching Surfaces, keduanya menyelidiki pertumbuhan bakteri di atas stasiun.

Tapi sementara itu, ada satu hal yang kita tahu tanpa keraguan: Ke mana pun manusia pergi, bakteri dengan cepat mengikuti, pendamping tetap saat kita mulai melintasi lebih jauh ke dalam kegelapan kosmos.