Čistenie toaliet nie je príliš obľúbená činnosť ani na Zemi, ani vo vesmíre. Občas však takáto činnosť môže priniesť naozaj zaujímavé zistenia.

Toaletný problém

Toalety na ves­mírnej stanici fungujúce v prostredí s mikrogravitáciou nemôžu využívať vodu, odpad z nich odchádza pomocou vzduchu, v podstate fungujú podobne ako vysávače. Jednoduché to však nie je. 

Američania sa napríklad pre Medzinárodnú vesmírnu stanicu (ISS) snažili vyvinúť vlastné toalety, no technologicky sa im to príliš nedarilo. Napokon kúpili ruské, cena za vesmírny záchod bola 19 miliónov dolárov. V tomto roku kontrakt obnovili, takže americkí astronauti zostanú verní ruským toaletám.

Pracujú však na novej generácii vesmírnych záchodov, ktorá má pracovné označenie UWMS, teda Universal Waste Management System, a mali by ju využívať vo vesmírnych moduloch Orion. Toalety navrhli pre dlhodobé misie a majú byť menšie, ľahšie, efektívnejšie a tichšie než súčasné. Ich autori kladú zvýšený dôraz na hygienu.

Čierny moč

Toalety na ISS sa v súčasnosti nachádzajú v moduloch Zvezda a Tranquility, obe sú ruské. Tekutý odpad z nich sa skladuje v 20-litrových kontajneroch, pevný v separátnych plastových vreckách s mikroperforáciou, ktoré sú uzatvorené v hliníkových kontajneroch. Prázdne priváža a plné odváža zásobovací modul. 

Tekutý odpad, teda predovšetkým moč, sa, samozrejme, filtruje a opätovne sa z neho získava pitná voda. Je to prepracovaný proces s vysokou účinnosťou recyklácie. Moč totiž obsahuje až 95 percent vody, zvyšok sú rôzne chemikálie vylučované telom. Aby ho bolo možno účinne filtrovať, pridávajú sa látky zabraňujúce jeho rozkladu a množeniu baktérií - v konečnom dôsledku môže nadobudnúť veľmi nezvyklú, takmer čiernu farbu.

Ani samotná filtrácia nie je jednoduchá. Ukázalo sa totiž, že účinnosť systému na vesmírnej stanici bola o desať percent nižšia než v laboratórnych podmienkach na Zemi. To bol závažný problém, pretože ovplyvňoval množstvo vody, ktoré na ISS treba dopraviť. Nikto nevedel prečo. Napokon sa príčina našla. Astronautom totiž vo vesmíre rednú kosti, prichádzajú o vápnik. Čo sa s ním však deje, nebolo jasné.

Ukázalo sa, že z tela sa vyplavuje močom, takže ten má chemicky iné zloženie než moč na Zemi. Kalcium navyše reagovalo s pridávanými látkami, takže sa vytváral síran vápenatý, známy ako sadrovec. Ten napokon dokázal celý filtračný systém vyradiť z prevádzky. Vo výške 400 kilometrov nad zemským povrchom to môže byť vážny problém. Napokon sa podarilo vyriešiť ho zmenou chemického zloženia prídavných látok.

Vesmírny Enterobacter

S toaletami však môže súvisieť aj podstatne vážnejší problém. Pri čistení záchodov na ISS sa totiž objavilo päť nových kmeňov baktérií rezistentných proti známym antibiotikám. Informáciu o tom zverejnili v štúdii s veľmi dlhým názvom, ktorá koncom novembra vyšla v magazíne BMC Microbiology. Ak vás to naozaj zaujíma, volá sa Multi-drug resistant Enterobacter bugandensis species isolated from the International Space Station and comparative genomic analyses with human pathogenic strains. Opísané vzorky pochádzajú z roku 2015. Je ich päť, štyri sú z vesmírnej toalety a jej príslušenstva, jedna z opory nôh zariadenia určeného na cvičenie v prostredí mikrogravitácie.

Ide o baktérie z rodu Enterobacter, ktoré sa nachádzajú v črevnom trakte človeka a zvierat. Tieto baktérie sú mimoriadne odolné proti antibiotikám a pomerne často napádajú pacientov s oslabeným imunitným systémom v nemocniciach. Odborníci z Biotechnology and Planetary Protection Group patriacej v NASA pod Laboratórium prúdového pohonu (JPL) analyzovali ich genóm, pričom ho porovnávali s 1 200 kmeňmi Enterobactera.

Zistili, že sú mimoriadne podobné trom novým kmeňom, nedávno objaveným na Zemi, najväčšiu podobnosť vykázali s druhom Enterobacter bugandensis. Ten relatívne nedávno objavili v troch nemocniciach - jednej v Afrike a dvoch v USA, konkrétne v štátoch Colorado a Washing­ton. Práve tento druh je u ľudí schopný vyvolať vážne ťažkosti a je mimoriadne odolný proti antibiotikám.

Posádka mimo ohrozenia - zatiaľ

Aj keď novoobjavené baktérie obsahujú približne stovku génov, ktoré môžu spôsobiť virulentnosť, samotné baktérie ešte virulentné nie sú. To znamená, že pre súčasnú posádku stanice nepredstavujú zatiaľ nebezpečenstvo, astronautov nedokážu napadnúť. Dôležité je slovo zatiaľ. „Tieto baktérie (momentálne) nepredstavujú aktívnu hrozbu pre ľudské zdravie, je to však niečo, čo by sme mali neustále monitorovať,“povedal Nitin Singh, jeden z autorov štúdie.

Určite nehovoril do vetra. Baktérie sa totiž ďalej vyvíjajú v prostredí úplne odlišnom od pozemského a nikto nevie, ako táto ves­mírna evolúcia dopadne a či by v budúcnosti nemohli zapríčiniť nejakú pandémiu.

Počítačové analýzy a predikcie ukazujú, že existuje takmer 80-percentná pravdepodobnosť, že postupne sa stanú virulentnými a v budúcnosti budú schopné posádku vesmírnej stanice nakaziť. Aké nebezpečné sú a čo všetko by mohli takéto „vesmírne“ baktérie spôsobiť, zatiaľ nie je jasné. Na to ich potrebujú študovať in vivo, teda priamo v živom organizme.

Zvláštne formy života

Život sa vyvíja do zvláštnych foriem aj na Zemi, nieto ešte vo vesmíre, v uzavretom prostredí so zvýšenou radiáciou, zníženou gravitáciou a s permanentnou ľudskou prítomnosťou. Otázka je, ako sa s týmto pro­stredím vyrovnajú baktérie, ako rýchlo sa mu dokážu prispôsobiť a či nezískajú takú formu rezistencie, že po rozšírení na Zemi by vážne mohli ohroziť celú populáciu.

Ide o závažnú hrozbu. Na ves­mírnu stanicu sa totiž môžu dostať a postupne sa vyvíjať aj iné, oveľa nebezpečnejšie baktérie, ktoré sú už teraz vinou širokého používania antibiotík proti väčšine z nich rezistentné. Vo vesmíre by mohli získať takú odolnosť, že si s nimi jednoducho nedokážeme poradiť.