CN111920973B - 一种用于行星保护微生物消杀的一体化方法、流程和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于航天行星保护技术领域的微生物消杀的一体化方法、流程和装置。主要步骤包括航天器部件的清洁预处理、预处理航天器部件的微生物消杀处理、微生物消杀处理航天器部件的检测和微生物消杀处理航天器部件的组装、包装和贮存。与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：将清洁预处理方法、对航天器材料性能和部件功能无损的微生物消杀技术、微生物检测以及消杀后航天器部件的组装、包装和贮存相结合，提出了用于行星保护微生物消杀的一体化方法、流程和装置，功能完善，结构紧凑；为建立我国行星保护微生物消杀技术体系奠定基础。
Description
技术领域
本发明属于航天行星保护技术领域，具体涉及一种用于行星保护微生物消杀的一体化方法、流程和装置。
背景技术
“行星保护”概念的提出，旨在约束人类探索外太空的行为，应尽可能避免对外层空间的潜在负面影响，特别是生物污染，同时还应确保地球免受来自星际飞船返回地球的外太空物质所带来的潜在危险。随着我国深空探测事业的不断发展和深入，为切实履行行星保护国际公约，迫切需要建立我国的深空探测行星保护技术体系。而发展高效的航天器微生物消杀技术，进而构建完善的微生物消杀技术体系，建立行星保护微生物消杀的一体化方法、流程和装置，以满足不同深空探测任务的行星保护需求，是目前行星保护技术的重要发展方向。
欧美各航天大国及组织已开展并严格实施行星保护工作五十余年，其根据航天器全生命周期，在生产、运输和发射等过程中均采取严格的微生物消杀措施，减少航天器生物载荷，防止活的、可生长发育的地球有机物被带到地外环境。但是欧美等国目前通过认证的行星保护航天器微生物消毒灭菌技术主要是干热灭菌法。该方法虽然具有较好的穿透灭菌能力，但其与航天器中广泛应用的热敏感部件的不兼容性，使得采取干热灭菌可能会对航天器硬件载荷造成不可挽回的损害，进而影响探测任务的实施。
完善的微生物消杀技术体系不仅仅是微生物消杀技术的确立，还应结合前后辅助技术建立完整的一体化的方法、流程和装置。目前我国的行星保护技术研究尚处于起步阶段，在这方面更是十分欠缺。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于行星保护微生物消杀的一体化方法、流程和装置。该方法将清洁预处理方法、对航天器材料性能和部件功能无损的微生物消杀技术、微生物检测以及消杀后航天器部件的组装、包装和贮存相结合，提出了完善的用于行星保护的微生物消杀技术体系。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种用于行星保护微生物消杀的一体化方法和流程，其特征在于包括如下步骤：
1、航天器部件的清洁预处理：
首先根据需要进行行星保护微生物消杀的航天器部件的功能和材料性能，采用有机溶剂擦拭、超声波清洗、干冰清洗中的一种或多种方法进行清洁预处理，并使用无菌吹风干燥后，用透气不透菌的无菌包装材料密封包装，获得经清洁预处理的航天器部件；
2、预处理航天器部件的微生物消杀处理：
将无菌包装的经清洁预处理的航天器部件，分别采用紫外辐照、汽化过氧化氢、低温等离子体以及汽化过氧化氢低温等离子体中的一种或多种消毒灭菌方法进行消毒灭菌，获得经微生物消杀处理的航天器部件；
3、微生物消杀处理航天器部件的检测：
将经微生物消杀处理的航天器部件，传递至洁净度等级为百级的手套箱中，对消杀后航天器部件的微生物负荷，包括微生物总数和孢子数量进行检测评估，若符合国际对不同级别航天任务的行星保护微生物数量要求，则执行下一流程，若检测结果不合格，则返回微生物消杀处理步骤，进行再次消杀处理，直至检测结果符合要求；
4、微生物消杀处理航天器部件的组装、包装和贮存：
将通过微生物检测的航天器部件在百级手套箱中进行组装，可采取手工组装或机械组装方式，并再次以无菌且不透菌的包装材料对组装完成的航天器部件进行密封包装，最后将组装好并密封包装好的航天器部件取出无菌手套箱，传递至生物屏蔽室进行贮存。
一种实现所述的行星保护微生物消杀的一体化方法和流程的装置，其特征在于：所述整个微生物消杀流程在洁净度要求高于等于万级的洁净室内进行；所述清洁预处理步骤中，擦拭采用有机溶剂结合擦拭材料进行，超声波清洗在超声波清洗机中进行，干冰清洗使用干冰清洗机进行，无菌吹风干燥使用吹风装置在百级超净台或百级层流罩中进行；所述微生物消杀处理过程中，紫外辐照使用紫外灯装置，汽化过氧化氢、低温等离子体以及汽化过氧化氢低温等离子体消杀过程分别在汽化过氧化氢消毒灭菌器、低温等离子体消毒灭菌器以及汽化过氧化氢低温等离子体消毒灭菌器内进行；所述经微生物消杀处理的航天器部件的组装和包装在洁净度等级为百级的无菌手套箱内进行，包装后放置于生物屏蔽室贮存；所述生物屏蔽室，是通过持续的无菌空气吹扫以及生物屏蔽室内外正压力差，来保持贮存环境的无菌洁净程度；过程中的密封包装使用密封包装机在百级超净台或百级层流罩或百级手套箱中进行。
所述的用于行星保护微生物消杀的一体化方法，其特征在于：所述微生物消杀处理过程中，可直接带透气不透菌的包装消杀，也可先去除无纺布等包装，进行更直接的消杀，消杀处理完成后再次用无菌且不透菌的包装材料密封包装。
所述的用于行星保护微生物消杀的一体化方法和流程，其特征在于：所述整个微生物消杀流程既可以由操作人员进行人工操作传递，也可以通过自动控制装置实现自动操作和传递。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：将清洁预处理方法、对航天器材料性能和部件功能无损的微生物消杀技术、微生物检测以及消杀后航天器部件的组装、包装和贮存相结合，提出了用于行星保护微生物消杀的一体化方法、流程和装置，功能完善，结构紧凑；为建立我国行星保护微生物消杀技术体系奠定基础。
附图说明
图1为本发明具体实施例的用于行星保护微生物消杀的一体化流程和装置的结构示意图。
图中：1、万级无菌室；2、干冰清洗机；3、百级层流罩；4、吹风装置；5、密封包装机a；6、汽化过氧化氢低温等离子体消毒灭菌器；7、百级手套箱；8、微生物检测；9、人工组装；10、密封包装机b；11、生物屏蔽室。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的具体实施例对本发明作进一步描述:
在一个实施例中，如图1所示，用于行星保护微生物消杀的一体化流程和装置包括万级无菌室1、干冰清洗机2、百级层流罩3、吹风装置4、密封包装机a5、汽化过氧化氢低温等离子体消毒灭菌器6、百级手套箱7、微生物检测8、人工组装9、密封包装机b10、生物屏蔽室11。所述用于行星保护微生物消杀的整个一体化流程在万级无菌室1内进行，首先根据需要进行行星保护微生物消杀的航天器部件的功能和材料性能，使用干冰清洗机对航天器部件进行清洁预处理，随后采取人工操作传递的方式将其移入百级层流罩3，在百级层流罩3内部使用吹风装置4对航天器部件进行干燥处理，并使用密封包装机a5采用透气不透菌的无菌包装材料如Tyvek/Mylar灭菌袋对航天器部件密封包装，获得经清洁预处理的航天器部件；随后，将无菌包装的经清洁预处理的航天器部件直接放入汽化过氧化氢低温等离子体消毒灭菌器6进行消毒灭菌，获得经微生物消杀处理的航天器部件；将无菌包装的经微生物消杀处理的航天器部件，传递至百级手套箱7中，并开始流程微生物检测8，在微生物检测8流程中采用ATP荧光检测技术对消杀后航天器部件的微生物负荷，包括微生物总数和孢子数量进行检测评估，若符合国际对不同级别航天任务的行星保护微生物数量要求(如COSPAR规定的IV级别任务中航天器着陆装置的孢子数需控制在30个以内)，则执行下一流程，若检测结果不合格，则返回微生物消杀处理步骤，进行再次消杀处理，直至检测结果符合要求；将通过流程微生物检测8的航天器部件进行人工组装9，并使用密封包装机b10采用透气不透菌的无菌包装材料如Tyvek/Mylar灭菌袋对组装好的航天器部件密封包装，最后将组装好并密封包装好的航天器部件取出百级手套箱7，传递至生物屏蔽室11进行贮存。
Claims (3)
1.一种用于行星保护微生物消杀的一体化方法，其特征在于包括如下步骤：
1-1.航天器部件的清洁预处理：
首先根据需要进行行星保护微生物消杀的航天器部件的功能和材料性能，采用干冰清洗方法进行清洁预处理，并使用无菌吹风干燥后，用透气不透菌的无菌包装材料密封包装，获得经清洁预处理的航天器部件；所述透气不透菌的无菌包装材料为Tyvek/Mylar灭菌袋；
1-2.预处理航天器部件的微生物消杀处理：
将无菌包装的经清洁预处理的航天器部件直接采用汽化过氧化氢低温等离子体方法进行消毒灭菌，获得经微生物消杀处理的航天器部件；
1-3.微生物消杀处理航天器部件的检测：
将经微生物消杀处理的航天器部件，传递至洁净度等级为百级的手套箱中，对消杀后航天器部件的微生物负荷，包括微生物总数和孢子数量进行检测评估，若符合国际对不同级别航天任务的行星保护微生物数量要求，则执行下一流程，若检测结果不合格，则返回微生物消杀处理步骤，进行再次消杀处理，直至检测结果符合要求；
1-4.微生物消杀处理航天器部件的组装、包装和贮存：
将通过微生物检测的航天器部件在百级手套箱中进行组装，可采取手工组装或机械组装方式，并再次以无菌且不透菌的包装材料对组装完成的航天器部件进行密封包装，最后将组装好并密封包装好的航天器部件取出无菌手套箱，传递至生物屏蔽室进行贮存。
2.根据权利要求1所述的用于行星保护微生物消杀的一体化方法，其特征在于：整个微生物消杀流程由操作人员进行人工操作传递，或者通过自动控制装置实现自动操作和传递。
3.一种实现权利要求1所述的行星保护微生物消杀的一体化方法的装置，其特征在于：整个微生物消杀流程在洁净度要求高于等于万级的洁净室内进行；所述清洁预处理步骤中，干冰清洗使用干冰清洗机进行，无菌吹风干燥使用吹风装置在百级超净台或百级层流罩中进行；所述微生物消杀处理过程中，汽化过氧化氢低温等离子体消杀过程在汽化过氧化氢低温等离子体消毒灭菌器内进行；所述经微生物消杀处理的航天器部件的组装和包装在洁净度等级为百级的手套箱内进行，包装后放置于生物屏蔽室贮存；所述生物屏蔽室，是通过持续的无菌空气吹扫以及生物屏蔽室内外正压力差，来保持贮存环境的无菌洁净程度；过程中的密封包装使用密封包装机在百级超净台或百级层流罩或百级手套箱中进行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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