Oczyszczony mocz w kosmosie

Nowy kompleksowy system podtrzymywania życia dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) skupia się na systemie recyklingu wody, którego specjalnie zaprojektowane filtry i procesy chemiczne oczyszczają płyny odpadowe – zwłaszcza mocz i pot astronautów – dzięki czemu stają się odświeżającą, pitną wodą.

Bezpieczne do picia: Nowy system odzyskiwania wody NASA – pokazany tutaj w stojaku do transportu na stację kosmiczną – może przekształcić ścieki, w tym mocz astronautów, w wodę pitną przy użyciu specjalnie zaprojektowanych wirówek, filtrów i procesów chemicznych.

System, który może wytwarzać 2800 litrów wody rocznie, ma fundamentalne znaczenie, ponieważ pozwala ISS pomieścić sześciu członków załogi, zamiast trzech, i zmniejsza ilość świeżej wody, która musi być kosztownie wyrzucana z Ziemi do wnętrza promu kosmicznego. Bob Bagdigian, kierownik projektu System podtrzymywania życia ISS projekt, który obejmuje system odzysku wody.

Jest to kluczowa część dla dalszego życia stacji, mówi Mary Beth Edeen, kierownik biura projektów sprzętowych w Johnson Space Center NASA w Houston. To jak oczyszczalnia ścieków i stacja uzdatniania wody w jednym. Taki system byłby kluczem do przyszłych podróży ludzi na Księżyc, a pewnego dnia na Marsa.

System został opracowany w NASA Marshall Space Flight Center w Huntsville, AL. Wszedł na orbitę w listopadzie na pokładzie promu kosmicznego Dążyć i został zainstalowany w US Destiny Laboratory na ISS. Obecnie jest on testowany – próbki zostały zebrane i zwrócone na Ziemię na promie do analizy – i oczekuje się, że będzie w pełni operacyjny do maja 2009 roku.

System jest najbardziej znany ze swojej zdolności do przekształcania moczu astronauty w wodę pitną. Destylacja moczu w kosmosie przy braku grawitacji jest poważnym wyzwaniem, mówi Bagdigian. Aby zrekompensować środowisko mikrograwitacyjne, inżynierowie NASA opracowali system obróbki wstępnej podobny do wirówki.

W tym systemie mocz jest przesyłany rurami do obrotowego bębna, który obraca się z dużą prędkością, wydobywając parę wodną, ​​która jest następnie kompresowana w bardzo energooszczędnym procesie destylacji, mówi Bagdigian. Rezultatem jest to, co NASA nazywa oczyszczonym destylatem moczu, ale nie jest jeszcze wystarczająco czysty, aby astronauci mogli pić.

Ten destylat jest następnie łączony z innymi źródłami ścieków, w tym z wilgocią – wydobywaną z powietrza w kabinie – wytworzoną przez pot i oddech astronautów. Połączone ścieki są przepuszczane przez filtrację cząstek stałych oraz przez złoża materiałów chłonnych i inne procesy podobne do tych stosowanych w komercyjnych, ogólnodostępnych systemach uzdatniania wody.

W ostatnim etapie, aby pozbyć się z wody pozostałych zanieczyszczeń organicznych, przechodzi ona przez wysokotemperaturowy proces katalitycznego utleniania. Woda jest podgrzewana, a tlen jest wstrzykiwany w celu utlenienia zanieczyszczeń do dwutlenku węgla lub innych gazów, które można łatwiej usunąć. A na dokładkę NASA dodaje do wody jod, aby powstrzymać drobnoustroje.

Aby upewnić się, że działa prawidłowo, system będzie stale zbierać próbki wody pitnej i wysyłać je z powrotem na Ziemię w celu przetestowania na przyszłych misjach wahadłowca.

System jako pierwszy oczyszcza mocz w kosmosie; Rosjanie mają podobny, ale mniejszy system uzdatniania wody, który jest w stanie uzdatniać tylko wodę pochodzącą z wilgoci w kabinie.

Nowy system jest częścią planu mającego na celu: zwiększyć liczbę członków załogi które mogą odpowiednio żyć na ISS bez dużego uzależnienia od dostaw z Ziemi. Gdy wahadłowce kosmiczne przejdą na emeryturę – obecnie zaplanowaną na 2010 rok – nowe wahadłowce będą miały ograniczoną ładowność.

System uzdatniania wody to niewielka, ale fundamentalna część przebudowy ISS przez NASA. NASA wysłała również nowe pomieszczenia mieszkalne załogi i sprzęt do ćwiczeń.

Bagdigian mówi, że inżynierowie już patrzą w przyszłość, jak system wodny mógłby działać dalej w kosmosie. Planujemy stałą obecność na Księżycu – wyjaśnia. Ten nowy sprzęt zapewni nam doświadczenie operacyjne z regeneracyjnymi systemami podtrzymywania życia, dzięki czemu wiemy, co działa dobrze, a które części możemy ulepszyć.

ukryć