NASA ogłosiła, że ​​astronauci na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) osiągnęli 98% wskaźnik odzyskiwania wody w przełomie osiągniętym dzięki systemowi, który przekształca mocz i pot astronautów w stan nadający się do picia.

Naturalny system podtrzymywania życia na Ziemi zapewnia powietrze, którym oddychamy, wodę, którą pijemy, oraz inne warunki, które podtrzymują życie. Aby jednak ludzie mogli żyć w kosmosie, funkcje te muszą być wykonywane sztucznie.

Do tej pory astronauci nosili ze sobą własne zapasy lub polegali na dostawach z Ziemi ze statków kosmicznych odwiedzających stację kosmiczną. Każdy członek załogi potrzebuje około galona wody dziennie do picia, przygotowywania posiłków i higieny. To dużo wody do zabrania na misje kosmiczne, takie jak misje na Marsa, które mogą trwać na przykład dwa lata.

Aby rozwiązać ten problem, naukowcy szukali sposobów, w jakie astronauci mogliby wytwarzać własną czystą wodę i uprawiać własną żywność.

Jako pierwszy krok w tym kierunku NASA opracowała systemy podtrzymywania życia, zwane systemem kontroli środowiska i podtrzymywania życia (ECLSS), które mogą regenerować lub poddawać recyklingowi materiały eksploatacyjne, takie jak żywność, powietrze i woda, oraz testować je na ISS.

W idealnej sytuacji systemy podtrzymywania życia muszą odzyskiwać blisko 98% wody, którą załogi zabierają ze sobą w kosmos na początku dłuższych misji. Niedawno ECLSS wykazał, że może osiągnąć ten znaczący cel. Osiągnięcie w zakresie recyklingu wody jest ważnym kamieniem milowym dla misji kosmicznych, których celem jest zapewnienie podstawowych potrzeb członkom załogi bez uzupełniania zaopatrzenia misji z ziemi.

ECLSS składa się z kombinacji sprzętu, w tym systemu odzyskiwania wody, który zbiera ścieki i zaawansowanych osuszaczy, które wychwytują wilgoć uwalnianą do powietrza w kabinie z oddechu załogi i potu. Zebrana woda jest następnie przesyłana do zespołu przetwarzania wody (WPA), który wytwarza wodę pitną.

Zespół procesora moczu (UPA) odzyskuje wodę z moczu za pomocą destylacji próżniowej. W wyniku destylacji powstaje woda i solanka z moczem, która nadal zawiera pewną ilość wody nadającej się do odzyskania. Zespół procesora solanki (BPA) został dodany do UPA w celu usunięcia pozostałych ścieków.

BPA wykorzystuje specjalną technologię membranową i nadmuchuje ciepłe, suche powietrze nad solanką w celu odparowania wody. W wyniku tego procesu powstaje wilgotne powietrze, które podobnie jak oddech załogi i pot zbierane jest przez systemy zbierania wody na stacji. Demonstrując swoje działanie w mikrograwitacji przestrzeni, BPA pomogło systemowi osiągnąć cel odzyskiwania wody na poziomie 98%.

Odzyskana woda jest następnie przepuszczana przez szereg specjalistycznych filtrów i reaktor katalityczny, który rozkłada wszelkie pozostałe śladowe zanieczyszczenia. Czujniki sprawdzają czystość wody, a woda niedopuszczalna jest uzdatniana. System dodaje również jod do akceptowalnej wody, aby zapobiec rozwojowi drobnoustrojów i przechowuje go, gotowy do użycia przez załogę.

„Przetwarzanie jest zasadniczo podobne do niektórych naziemnych systemów dystrybucji wody, właśnie wykonanych w warunkach mikrograwitacji” mówi Jill Williamson, kierownik ds. podsystemów wodnych ECLSS. „Załoga nie pije moczu; to woda pitna, która została odzyskana, przefiltrowana i oczyszczona w taki sposób, że jest czystsza niż ta, którą pijemy tutaj na Ziemi. Wdrożyliśmy wiele procesów i przeprowadziliśmy wiele testów naziemnych, aby mieć pewność, że produkujemy czystą wodę pitną”.

Pomysł picia przetworzonego moczu może wywołać u niektórych ludzi niesmak. Zespół zwraca jednak uwagę, że wynik końcowy jest znacznie lepszy od tego, co wytwarzają miejskie systemy wodociągowe na ziemi.

Systemy w ECLSS zostały dokładnie przetestowane, aby upewnić się, że działają zgodnie z przeznaczeniem i wykazać, że każdy z nich jest niezawodny i może działać przez długi czas bez wielu czynności konserwacyjnych lub części zamiennych.