Будущие пилотируемые миссии в дальний космос, которые продлятся месяцы или даже годы, будут сильно отличаться от тех, что были раньше. До сих пор астронавты либо брали с Земли свои собственные припасы, либо полагались на регулярные визиты грузовых кораблей. Что касается отходов, то их просто утилизировали различными способами. К сожалению, миссии в дальнем космосе не могут позволить себе такой роскоши.
НАСА создало систему, превращающую мочу астронавтов в кристально чистую воду
Теперь астронавты в межпланетных миссиях будут меньше зависеть от поставок чистой воды. Новой системе НАСА удалось переработать 98% жидких отходов на борту Международной космической станции (МКС) в чистейшую, пригодную для питья воду.
NASA
Миссия на Марс, например, может длиться два года. Это очень много воды, которую придется взять с собой из расчета 3,8 л на человека в день. Если у космического корабля экипаж из четырех человек, это как минимум около девяти тонн воды. И, как нетрудно догадаться, это также несколько тонн мочи и пота.
Идеальный корабль был бы, по существу, самодостаточен, если бы обладал системами рециркуляции воздуха и воды, а также выращивания собственной пищи — идеальная закрытая экосистема. В качестве первого шага к этому проекту НАСА испытало компоненты рекуперации воды своей системы экологического контроля и жизнеобеспечения (ECLSS) на борту МКС.
Система очистки воды на борту МКС
Состоящая из системы рекуперации воды, узла обработки воды (WPA), узла обработки мочи (UPA) и узла обработки рассола (BPA), ECLSS извлекает и перерабатывает воду из мочи, а также дыхания и пота экипажа.
Сбор воды из воздуха относительно прост и осуществляется с помощью усовершенствованной системы осушителя. Однако с мочой все немного сложнее. UPA удаляет большую часть воды с помощью вакуумной перегонки, которая оставляет после себя «рассол мочи», который пахнет столь же малоприятно, как и звучит. Он поступает к BPA, который использует специальную мембранную технологию и дует теплым сухим воздухом над рассолом для испарения воды, которая восстанавливается так же, как вода из дыхания.
Восстановленная вода затем проходит через ряд фильтров и каталитический реактор для разрушения загрязняющих веществ, поскольку датчики проверяют чистоту, прежде чем добавлять йод для уничтожения любых присутствующих микробов.
В результате показатель очистки составляет 98%. Подобная система может работать как на Земле, так и в условиях микрогравитации. Однако все еще существует проблема, которую можно назвать сопротивлением потребителей, и НАСА пыталось ее решить.
«Обработка в основном аналогична некоторым наземным системам распределения воды, только что выполненным в условиях микрогравитации, — рассказала Джилл Уильямсон, менеджер по водным подсистемам ECLSS. — Экипаж не пьет мочу; они пьют воду, которая была очищена и отфильтрована. По факту, эта вода намного чище, чем та, которую мы пьем на Земле».