Международный коллектив исследователей из Финляндии, Бельгии, Франции, а также специалисты ФИЦ КНЦ СО РАН и Института медико-биологических проблем РАН завершили наземный эксперимент, результаты которого заставляют иначе взглянуть на безопасность замкнутых пространств. Как сообщает издание «Научная Россия», в ходе работы, опубликованной в Journal of Environmental Sciences, ученые выяснили, что микроорганизмы в герметичных объемах ведут себя не хаотично, а скапливаются в строго определенных местах.
Эти очаги возникают там, где воздух застаивается или образует завихрения. По словам исследователей, полученные данные критически важны для космических станций, где микробы могут поставить под угрозу здоровье экипажа и выполнение миссии.
Эксперимент проходил на базе уникального комплекса БИОС-3, созданного в Красноярске. Эта замкнутая система жизнеобеспечения не раз использовалась для имитации длительных автономных экспедиций с участием человека. В рамках проекта, поддержанного Евросоюзом, в гермозоне распыляли культуры микроорганизмов, которые ранее были отобраны на МКС и доставлены на Землю. Среди них — бактерии Staphylococcus и Bacillus, а также грибы Penicillium и Aspergillus. Ученые также применяли мелкодисперсные частицы, имитирующие бактерии по размеру и массе, чтобы отследить их перемещение.
В результате было подтверждено, что главными факторами, определяющими маршруты «космических» микробов, являются направление воздушных потоков и исходное распределение микрофлоры. На основе этих данных была разработана математическая модель, которая с высокой точностью предсказала зоны наибольшего скопления частиц.
Как отметил заведующий лабораторией Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН, доктор биологических наук Александр Тихомиров, знания о начальных условиях, скорости и направлении потоков, а также о размерах частиц оказалось достаточно для расчета их перемещения. Это позволяет заранее вычислять вероятные очаги заражения и принимать меры — например, проводить обработку именно этих зон.
Ученые подчеркивают, что результаты применимы не только к космосу. Аналогичные подходы помогают прогнозировать распространение микроорганизмов в самолетах, школах, детских садах и кинотеатрах. Используя модель, можно пересмотреть системы вентиляции или даже изменить конфигурацию помещений, чтобы снизить риски контакта людей с бактериальными скоплениями.
Автор: Адам Магомедов