Ανακύκλωση του Νερού στο Διάστημα

Η NASA έχει επιτύχει ανάκτηση του νερού σε ποσοστό έως και 98% στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Θα μάθουμε πώς και γιατί η ανακύκλωση του νερού στο διάστημα είναι σημαντική για την ασφάλεια του νερού στη Γη.

Πώς ανακυκλώνεται το νερό στο διάστημα;

Καθώς οι άνθρωποι επιχειρούν να φτάσουν όλο και πιο μακριά στο διάστημα, η διασφάλιση της διαθεσιμότητας ζωτικών πόρων καθίσταται υψίστης σημασίας για την επιτυχία των αποστολών μακράς διάρκειας. Μεταξύ αυτών των πόρων, το νερό βρίσκεται στο επίκεντρο.

Στο δύσκολο περιβάλλον του διαστήματος, όπου κάθε σταγόνα μετράει, χρησιμοποιούνται καινοτόμα συστήματα για την ανακύκλωση του νερού και τη βιωσιμότητα των αστροναυτών καθ’ όλη τη διάρκεια των αποστολών τους.

Τα συστήματα ανακύκλωσης του νερού στο διάστημα χρησιμοποιούν προηγμένες τεχνολογίες και διαδικασίες για τον καθαρισμό και την επαναχρησιμοποίηση του νερού. Τα συστήματα αυτά περιλαμβάνουν συνήθως έναν συνδυασμό μηχανικών, χημικών και βιολογικών διεργασιών, ώστε να διασφαλίζεται ότι η ποιότητα του νερού διατηρείται στα υψηλότερα επίπεδα.

Τα Σύστηματα Περιβαλλοντικού Ελέγχου και Υποστήριξης Ζωής ECLSS της NASA περιλαμβάνουν διάφορα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος ανάκτησης νερού, το οποίο συλλέγει τα λύματα και τα μετατρέπει σε πόσιμο νερό. Το σύστημα χρησιμοποιεί προηγμένους αφυγραντήρες για τη δέσμευση της υγρασίας από την αναπνοή και τον ιδρώτα του πληρώματος.

Ένα σύστημα επεξεργασίας ούρων (UPA) ανακτά νερό από τα ούρα μέσω απόσταξης σε κενό αέρος. Τα υπόλοιπα λύματα, που περιέχουν ανακτήσιμο νερό, επεξεργάζονται από το σύστημα επεξεργασίας άλμης (BPA), το οποίο συμβάλλει στην επίτευξη του στόχου ανάκτησης του νερού σε ποσοστό 98%.

Το BPA χρησιμοποιεί ειδική τεχνολογία μεμβρανών και εξάτμιση για την εξαγωγή νερού από την άλμη των ούρων. Στη συνέχεια το νερό που συλλέγεται, επεξεργάζεται και φιλτράρεται πριν χρησιμοποιηθεί για κατανάλωση, στην προετοιμασία τροφίμων ή για σκοπούς υγιεινής.

Τα ανανεώσιμα συστήματα και ο κρίσιμος ρόλος τους

Η NASA αναφέρει ότι τα συστήματα ECLSS διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην υποστήριξη των διαστημικών αποστολών μακράς διάρκειας, οι οποίες πραγματοποιούνται σε υψηλή τροχιά και έτσι οι αποστολές ανεφοδιασμού είναι περιορισμένες. Αυτά τα ανανεώσιμα συστήματα επιτρέπουν στο πλήρωμα να ανακτήσει βασικούς πόρους, μειώνοντας την ανάγκη για εξωτερικές προμήθειες και επιτρέποντας την εστίαση στους στόχους της αποστολής. Το ανακτημένο νερό είναι ασφαλές, ποιοτικό και καθαρότερο ακόμα και από τα δημοτικά συστήματα νερού στη Γη, σύμφωνα με τη NASA.

Ο Κρίστοφερ Μπράουν, μέλος της ομάδας του Διαστημικού Κέντρου Τζόνσον που διαχειρίζεται το σύστημα υποστήριξης ζωής του διαστημικού σταθμού, αναφέρει: «Πρόκειται για ένα πολύ σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για την εξέλιξη των συστημάτων υποστήριξης ζωής. Ας πούμε ότι συλλέγουμε 100 κιλά νερού στον σταθμό. Χάνουμε τα 2 κιλά από αυτό και το υπόλοιπο 98% απλά συνεχίζει να ανακυκλώνεται. Η διατήρηση αυτών των επιπέδων είναι ένα πολύ φοβερό επίτευγμα.»

Βιολογική ανακύκλωση νερού στο διάστημα

Ένα από τα πιο κρίσιμα στοιχεία της ανακύκλωσης του νερού στο διάστημα είναι η χρήση βιολογικών συστημάτων. Τα συστήματα αυτά μιμούνται τον φυσικό κύκλο του νερού στη γη και βασίζονται σε ζωντανούς οργανισμούς για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών από τα λύματα.

Σε αυτά τα συστήματα κλειστού κύκλου, τα μικρόβια, όπως τα βακτήρια και η άλγη, παίζουν ζωτικό ρόλο στη διάσπαση των οργανικών αποβλήτων και τη μετατροπή τους σε χρήσιμους πόρους. Αυτή η βιολογική διαδικασία όχι μόνο καθαρίζει το νερό, αλλά βοηθά επίσης στην παραγωγή οξυγόνου και στην απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα, δημιουργώντας ένα βιώσιμο οικοσύστημα μέσα στο διαστημόπλοιο.

Το νερό είναι ένας πολύτιμος πόρος στο διάστημα και η ανακύκλωσή του παίζει καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση της ζωής των αστροναυτών. Στο περιορισμένο περιβάλλον ενός διαστημοπλοίου, η εξοικονόμηση νερού είναι ζωτικής σημασίας. Τα συστήματα ανακύκλωσης επιτρέπουν στους αστροναύτες να επαναχρησιμοποιούν το νερό πολλές φορές, μειώνοντας την ανάγκη για συνεχή ανεφοδιασμό από τη γη. Αυτή η προσέγγιση της εξοικονόμησης εξασφαλίζει μια βιώσιμη παροχή νερού κατά τη διάρκεια των αποστολών τους.

Καθώς οι άνθρωποι στοχεύουν στην εξερεύνηση και τελικά στον αποικισμό άλλων ουράνιων σωμάτων, η ανακύκλωση του νερού θα γίνει ακόμη πιο σημαντική. Σε ακραία περιβάλλοντα όπως στις αποστολές στη Σελήνη, στον Άρη ή ακόμα και πιο μακριά, η ικανότητα ανακύκλωσης του νερού θα διαδραματίσει ζωτικό ρόλο στη διασφάλιση της επιβίωσης των αστροναυτών.