SUA. Într-o evoluție semnificativă pentru viitoarele misiuni spațiale, cercetătorii de la Weill Cornell Medicine au dezvoltat un sistem inovator pentru gestionarea deșeurilor spațiale umane și recuperarea apei în timpul plimbărilor spațiale. Această tehnologie promite să îmbunătățească semnificativ igiena astronauților și eficiența misiunilor, abordând provocările legate de colectarea și reciclarea urinei în spațiu.
Nevoia de inovație în gestionarea deșeurilor spațiale
În prezent, astronauții folosesc scutece de unică folosință, cunoscute sub numele de îmbrăcăminte cu absorbție maximă (MAG), pentru a colecta urina și fecalele în timpul activităților extravehiculare (EVA). Aceste plimbări spațiale, care pot dura până la 8 ore, implică expunerea prelungită la deșeuri spațiale umane, ceea ce poate duce la probleme de sănătate, cum ar fi infecțiile tractului urinar și tulburările gastrointestinale.
În plus, sistemele actuale de hidratare nu oferă suficientă apă pentru plimbări spațiale mai lungi, crescând riscul de deshidratare în scenarii de urgență.
Echipa de cercetători condusă de Christopher E. Mason a dezvoltat un nou sistem de colectare și filtrare a urinei, care utilizează tehnologii de osmoză directă și inversă (FO-RO) pentru a transforma urina în apă potabilă. Acest sistem de gestionarea deșeurilor spațialeare potențialul de a crea un sistem circular al apei în spațiu, îmbunătățind igiena și bunăstarea astronauților, conform revistei Frontiers.
Sistemul propus include un dispozitiv de colectare a urinei (UCD) care înlocuiește materialul absorbant al MAG-ului cu mai multe straturi de țesătură antimicrobiană. Urina este colectată printr-o cupă de silicon, special concepută pentru a se potrivi anatomiei masculine și feminine. Un senzor de umiditate detectează prezența urinei și declanșează o pompă de vid care transportă urina către sistemul de filtrare FO-RO.
Implicații pentru viitoarele misiuni
Cercetările inițiale arată că sistemul de gestionare a deșeurilor spațiale umane ar putea atinge o rată de colectare a urinei de 85% și o rată de recuperare a apei de 75%, consumând mai puțin de 10% din energia EMU. Filtratul rezultat ar avea un nivel scăzut de sare și ar elimina eficient substanțele dizolvate, majore din urină, asigurând astfel conformitatea cu standardele de sănătate.
Materialul de compresie flexibil și țesătura antimicrobiană ar spori confortul și siguranța astronauților.
Acest sistem inovator ar putea reduce semnificativ cantitatea de apă potabilă necesară pentru misiunile spațiale, contribuind la reducerea costurilor de transport și la economisirea resurselor. În plus, ar îmbunătăți condițiile de igienă și hidratare pentru astronauți, sporindu-le performanța și sănătatea în timpul misiunilor de lungă durată.
Viitorul cercetărilor și al implementării tehnologiei
Deși sistemul de gestionare a deșeurilor spațiale umane promite îmbunătățiri semnificative, sunt necesare cercetări și teste suplimentare pentru a perfecționa tehnologia și a asigura implementarea sa în viitoarele misiuni spațiale.
"Sistemul nostru poate fi testat în condiţii simulate de microgravitaţie, deoarece microgravitaţia este principalul factor spaţial de care trebuie să ţinem cont", a declarat prof. Christopher Mason, de la Weill Cornell Medicine. "Aceste teste vor asigura funcţionalitatea şi siguranţa sistemului înainte ca acesta să fie implementat în misiuni spaţiale reale".
Christopher Mason, Ph.D. Foto: https://physiology.med.cornell.edu/
Prin aceste avansuri tehnologice, viitoarele misiuni spațiale ar putea beneficia de un sistem de gestionare a deșeurilor spațiale umane și recuperare a apei mult mai eficient, asigurând astfel succesul și sustenabilitatea explorării spațiului.