Plasmapistool moet astronauten laten wassen zonder water

Astronauten op weg naar de maan of Mars kunnen weken tot maanden niet douchen of hun kleren wassen. Water is te kostbaar om te verspillen aan de was, en gewone wasmiddelen zijn onhandig en soms zelfs schadelijk in een afgesloten ruimtestation of habitat. Onderzoekers van de University of Alabama in Huntsville (UAH) werken daarom aan een alternatief: een handapparaat dat met plasma bacteriën op stof doodt, zonder een druppel water te gebruiken.

Hoe het 'wasgeweer' werkt

Het prototype, geleid door hoogleraar werktuigbouwkunde Gabe Xu, blaast een straal koud plasma op stoffen zoals kleding, beddengoed en de bekleding van banken. Het plasma wordt opgewekt uit helium, lucht en waterdamp. Daarbij ontstaan geladen deeltjes die reactieve zuurstofverbindingen vormen, moleculen die de celwand van bacteriën beschadigen. Volgens Xu werkt het principe vergelijkbaar met bleek of waterstofperoxide, alleen maakt het apparaat de benodigde stoffen zelf aan uit lucht en waterdamp in plaats van ze mee te slepen als chemicaliën. Het proces valt onder oxidatie: de bacteriemembranen worden chemisch aangevallen totdat de cel afsterft. Belangrijk is wel dat het apparaat geen vlekken verwijdert. Kleren worden er niet schoner van, alleen microbiologisch veiliger.

Van planetaire bescherming naar schone leefruimtes

Het onderzoek is een samenwerking tussen UAH en Chelsi Cassilly van NASA's Marshall Space Flight Center. Het project begon als een manier om ruimtepakken en gereedschap te steriliseren voordat die een andere planeet betreden, een vereiste om te voorkomen dat aardse microben Mars of de maan besmetten. Onderweg realiseerden de onderzoekers zich dat dezelfde technologie ook de leefomgeving binnen een habitat kan schoonhouden. Op de International Space Station of tijdens een missie naar Mars is elke liter water schaars, en resupply vanaf de aarde is duur of zelfs onmogelijk. Een plasmastraal die alleen elektriciteit, lucht en een beetje water nodig heeft, kan dan veel gewicht en volume schelen bij de lancering.

Nog een lange weg naar de ruimte

Het huidige prototype is klein en werkt alleen in het lab. Voor gebruik in een ruimtevaartuig moet het apparaat groter worden, zodat het grotere oppervlakken tegelijk kan behandelen, en moet er een oplossing komen voor de ozon die tijdens het proces vrijkomt. Ozon is namelijk schadelijk om in te ademen in een afgesloten ruimte. Xu ziet bovendien meer toepassingen voor plasma tijdens langdurige ruimtemissies: van het zuiveren van water en het versnellen van plantengroei voor ruimtelandbouw tot het verwerken van afval en zelfs het behandelen van maan- of Marsstof. Al die toepassingen bevinden zich nog in een pril stadium, benadrukt hij, en vragen om gericht vervolgonderzoek voordat ze daadwerkelijk mee de ruimte in kunnen.