Η NASA αναπτύσσει συστήματα υποστήριξης ζωής που όπως αναφέρουν μπορούν να αναγεννήσουν ή να ανακυκλώσουν αναλώσιμα όπως τρόφιμα, αέρας και νερό και τα οποία δοκιμάζει στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Το ECLSS είναι ένας συνδυασμός υλικού που περιλαμβάνει σύστημα ανάκτησης νερού. Αυτό το σύστημα συλλέγει τα λύματα και τα στέλνει στο Water Processor Assembly (WPA), το οποίο παράγει πόσιμο νερό. Ειδικότερα αναπτύχθηκαν δύο υποσυστήματα.

Ένα εξειδικευμένο εξάρτημα χρησιμοποιεί προηγμένους αφυγραντήρες για να συλλαμβάνει την υγρασία που απελευθερώνεται στον αέρα της καμπίνας από την αναπνοή του πληρώματος και τον ιδρώτα.

Νερό από τα ούρα με απόσταξη κενού

Ένα άλλο υποσύστημα, το Urine Processor Assembly (UPA), ανακτά νερό από τα ούρα χρησιμοποιώντας απόσταξη κενού. Μια προηγούμενη επίδειξη τεχνολογίας στον διαστημικό σταθμό δοκίμασε βελτιώσεις στη διάταξη απόσταξης του UPA. Η απόσταξη παράγει νερό και μια άλμη ούρων που εξακολουθεί να περιέχει λίγο ανακτήσιμο νερό. Ένα συγκρότημα επεξεργασίας άλμης (BPA) που αναπτύχθηκε για να εξάγει αυτά τα εναπομείναντα λύματα χρησιμοποιήθηκε στον διαστημικό σταθμό για επίδειξη της λειτουργίας του στη μικροβαρύτητα. Πρόσφατες αξιολογήσεις διαπίστωσαν ότι το BPA βοήθησε το σύστημα να επιτύχει τον στόχο ανάκτησης νερού κατά 98%.

«Αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην εξέλιξη των συστημάτων υποστήριξης ζωής», λέει ο Christopher Brown, μέλος της ομάδας στο Διαστημικό Κέντρο Johnson που διαχειρίζεται το σύστημα υποστήριξης ζωής του διαστημικού σταθμού. «Ας υποθέσουμε ότι μαζεύετε 100 λίβρες νερό στο σταθμό. Χάνεις δύο κιλά από αυτά και το άλλο 98% συνεχίζει να τριγυρνάει. Το να διατηρηθεί αυτό είναι ένα πολύ φοβερό επίτευγμα».

«Πριν από το BPA, η συνολική ανάκτηση νερού ήταν μεταξύ 93 και 94% συνολικά», λέει η Jill Williamson, υπεύθυνη υποσυστημάτων νερού ECLSS. «Έχουμε πλέον αποδείξει ότι μπορούμε να επιτύχουμε συνολική ανάκτηση νερού 98%, χάρη στον επεξεργαστή άλμης».

Το BPA παίρνει την άλμη που παράγεται από το UPA και τη διοχετεύει μέσω μιας ειδικής τεχνολογίας μεμβράνης και στη συνέχεια φυσά ζεστό, ξηρό αέρα πάνω από την άλμη για να εξατμιστεί το νερό. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί υγρό αέρα, ο οποίος, όπως η αναπνοή του πληρώματος και ο ιδρώτας, συλλέγεται από τα συστήματα συλλογής νερού του σταθμού.

Μετά το νερό είναι έτοιμο για… χρήση από το πλήρωμα

Όλο το νερό που συλλέγεται επεξεργάζεται από το WPA. Χρησιμοποιεί πρώτα μια σειρά από εξειδικευμένα φίλτρα και στη συνέχεια έναν καταλυτικό αντιδραστήρα που διασπά τυχόν ίχνη ρύπων που παραμένουν. Οι αισθητήρες ελέγχουν την καθαρότητα του νερού και το μη αποδεκτό νερό υποβάλλεται σε επανεπεξεργασία. Το σύστημα προσθέτει επίσης ιώδιο στο αποδεκτό νερό για να αποτρέψει την ανάπτυξη μικροβίων και το αποθηκεύει, έτοιμο για χρήση από το πλήρωμα. Κάθε μέλος του πληρώματος χρειάζεται περίπου ένα γαλόνι νερού την ημέρα για κατανάλωση, προετοιμασία φαγητού και υγιεινή, όπως το βούρτσισμα των δοντιών.

Λένε ότι είναι καλύτερο από το νερό των δημοτικών συστημάτων ύδρευσης…

Η ομάδα αναγνωρίζει ότι η ιδέα της κατανάλωσης ανακυκλωμένων ούρων μπορεί να κάνει μερικούς ανθρώπους να δυσανασχετούν. Αλλά τονίζουν ότι το τελικό αποτέλεσμα είναι πολύ ανώτερο από αυτό που παράγουν τα δημοτικά συστήματα ύδρευσης στο έδαφος.

«Η επεξεργασία είναι ουσιαστικά παρόμοια με ορισμένα επίγεια συστήματα διανομής νερού, που μόλις έγιναν στη μικροβαρύτητα», λέει ο Williamson. «Το πλήρωμα δεν πίνει ούρα. Είναι πόσιμο νερό που έχει ανακτηθεί, φιλτραριστεί και καθαριστεί έτσι ώστε να είναι πιο καθαρό από αυτό που πίνουμε εδώ στη Γη. Έχουμε πολλές διεργασίες σε εφαρμογή και πολλές δοκιμές εδάφους για να εξασφαλίσουμε ότι παράγουμε καθαρό, πόσιμο νερό».

Επίσης προσθέτουν ότι τα συστήματα στο ECLSS έχουν δοκιμαστεί προσεκτικά, όχι μόνο για να διασφαλιστεί ότι λειτουργούν όπως προβλέπεται, αλλά και για να αποδειχθεί ότι το καθένα είναι αξιόπιστο και μπορεί να λειτουργήσει μακροπρόθεσμα χωρίς πολλή συντήρηση ή ανταλλακτικά.

«Τα αναγεννητικά συστήματα ECLSS γίνονται όλο και πιο σημαντικά καθώς υπερβαίνουμε τη χαμηλή τροχιά της Γης», λέει ο Williamson. «Η αδυναμία ανεφοδιασμού κατά την εξερεύνηση σημαίνει ότι πρέπει να είμαστε σε θέση να ανακτήσουμε όλους τους πόρους που χρειάζεται το πλήρωμα σε αυτές τις αποστολές. Όσο λιγότερο νερό και οξυγόνο έχουμε να στείλουμε, τόσο περισσότερη επιστήμη μπορεί να προστεθεί στο όχημα εκτόξευσης. Τα αξιόπιστα, στιβαρά συστήματα αναγέννησης σημαίνουν ότι το πλήρωμα δεν χρειάζεται να ανησυχεί για αυτό και μπορεί να επικεντρωθεί στην αληθινή πρόθεση της αποστολής του.»

(photo: freepik)