Stérilisation distribuée des réacteurs à plasma compacts pour la protection planétaire dans les missions spatiales

Cet article présente une étude de preuve de concept établissant l'efficacité du stérilisateur à plasma actif (APS) pour la stérilisation dans la protection planétaire.

L'APS utilise des réacteurs à plasma portables compacts (CPPR) pour produire une décharge de barrière diélectrique de surface, un type de plasma froid, utilisant l'air ambiant pour générer et distribuer des espèces réactives comme l'ozone utilisé pour la décontamination. Des tests de stérilisation ont été réalisés avec des bactéries pathogènes (Escherichia coli et Bacillus subtilis) sur des matériaux (Aluminium, Polycarbonate, Kevlar et Orthofabric) pertinents pour les missions spatiales.

Les résultats montrent que l'APS peut atteindre des réductions de 4 à 5 log de bactéries pathogènes sur quatre matériaux sélectionnés, simultanément en 11 points en 30 minutes, en utilisant une puissance de 13,2 +/- 2,22 W. Les données de stérilisation spatiale montrent que l'APS peut stériliser uniformément plusieurs zones de une surface contaminée dans les 30 minutes. La pénétration de l'ozone à travers les couches de Kevlar et d'Orthofabric a été réalisée à l'aide du CPPR sans agent externe facilitant la pénétration. Les tests préliminaires de compatibilité des matériaux avec analyse SEM des matériaux exposés à l'APS n'ont montré aucun dommage matériel significatif.

Ainsi, cette étude montre le potentiel de l'APS en tant que technologie de stérilisation durable légère pour la protection planétaire avec les avantages d'une décontamination spatiale uniforme, de basses températures de traitement, de faibles temps d'exposition, de la compatibilité des matériaux et de la capacité de désinfecter les surfaces poreuses.

Déclaration d'intérêts concurrents

Le brevet provisoire américain (63/417 672) a été déposé pour le stérilisateur à plasma actif pour application spatiale le 19 octobre 2022. Le brevet américain 10 651 014 a été délivré pour le réacteur à plasma portable compact le 12 mai 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

Astrobiologie

Co-fondateur de SpaceRef, membre du Explorers Club, ex-NASA, équipes extérieures, journaliste, espace et astrobiologie, grimpeur décédé.