洗衣枪在工作中。（图片来源：Gabe Xu | UAH）如果你曾与多人共享一个房间多天，你可能知道衣物和生活条件如何迅速变得相当难闻。想象一下，这种情况发生在封闭的宇宙飞船中。更糟的是，由于在太空任务中水资源稀缺，宇航员无法轻易洗衣服。这不仅仅是体味问题——不洁的衣物和床单是传染细菌滋生的温床。宇航员可能会连续几天甚至几周穿同样的衣服，将用过的衣物密封在气密袋中，然后将它们带回地球进行清洗，或者丢弃让其在地球的大气中燃烧掉。这在近地的短途旅行中没问题，但如果是长达数月的火星之旅呢？工程师们设计了一种新方法，让宇航员能对肮脏的衣物进行干洗。他们制作了一个“洗衣枪”的原型，通过将紫色的等离子体射入布料中来消毒。阿拉巴马大学亨茨维尔分校的教授兼洗衣枪的创造者之一Gabe Xu在声明中表示：“这将减少微生物负担，并保持衣物和其他柔软表面在微生物层面上的清洁，确保宇航员健康。”他还表示：“这也可以用于在离开栖息地并踏上火星之前对宇航服和工具进行消毒。” 等离子体是一种电离的带电粒子、离子和电子的“汤”。虽然许多等离子体像太阳那样非常热，但洗衣枪的等离子体是“冷的”，接近室温。它的电子是杀死细菌的关键。当洗衣枪将等离子体射入布料时，电子与周围空气中的气体分子（如氧气O2和水蒸气H2O）碰撞。这些碰撞会产生其他分子，如臭氧O3，化学家称之为“氧化物种”。这些氧化物种可以与包围细菌的膜进行化学反应，损坏并摧毁细菌。Xu和同事们与美国国家航空航天局的马歇尔航天飞行中心合作，制作了一个原型等离子体枪，大小约为一支笔，可以一次消毒大约一平方厘米。在他们的测试中，原型将一小块布上的孢子菌落减少了超过75%。地球上的消毒剂如过氧化氢和漂白剂也以这种方式通过氧化来攻击细菌。洗衣枪的创造者们可以让宇航员在没有这些清洁化学品的情况下旅行。相反，该设备从宇宙飞船自身的空气和水蒸气中创造其清洁等离子体。在太空旅行中，每一克质量都很重要，这是一项重大优势。洗衣枪在工作中。（图片来源：Gabe Xu | UAH）Xu在声明中写道：“使用等离子体处理可以显著减少人类任务所需货物的质量，尤其是前往火星这类补给困难的任务。”尽管如此，“洗衣枪”尚不能完美替代标准洗衣机——至少目前还不行。“这不会去除咖啡或草渍（尽管我们还没有尝试过），”Xu在声明中写道。此外，笔大小的洗衣枪太小，不够实用。Xu和同事们计划制作更大但仍然可手持的设备。他们还需要处理等离子体枪产生的臭氧，大量臭氧可能有害——他们正在开发一个过滤系统来去除它。太空洗衣是今天一个相当活跃的研究领域——国际空间站上的宇航员最近测试了一种太空清洁剂，而中国的太空计划开发了一种适合低水使用的洗衣机。Rahul Rao是纽约大学SHERP的研究生和自由科学作家，定期报道物理、太空和基础设施。他的作品曾出现在Gizmodo、Popular Science、Inverse、IEEE Spectrum和Continuum等媒体上。他喜欢乘火车游玩，并且看过所有存活下来的《神秘博士》剧集。他拥有纽约大学科学、健康与环境报道项目（SHERP）的科学写作硕士学位，并从范德比尔特大学获得了英语和物理学的本科学位。