ناسا اعلام کرده که در بازیافت عرق و ادرار فضانوردان برای تامین آب مورد نیاز، به موفقیت ۹۸ درصدی رسیده است.
به گزارش ایسنا به نقل از اسپیس، فضانوردان در «ایستگاه فضایی بین المللی» (ISS) به نرخ بازیافت ۹۸ درصدی آب دست یافته اند ولی این کار را با روشی انجام داده اند که امکان دارد کمی خجالت آور باشد زیرا آن ها به اوج بازیافت ادرار فضانوردان رسیده اند.
دستاورد بازیافت آب، یک نقطه عطف مهم برای ماموریت های فضایی در مدار پائین زمین به شمار میرود که هدف از آن، تامین کردن نیازهای اولیه فضانوردان بدون مأموریت های تامین مجدد است. این دستاورد به معنای بازیافت چیزهایی مانند غذا، هوا و آب است.
فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی، هر روز به حدود یک گالن آب برای نوشیدن، تهیه غذا و کارهای بهداشتی مانند مسواک زدن نیاز دارند. هدف ایده آل در مورد آب، بازیابی ۹۸ درصدی آب اولیه است که خدمه در آغاز ماموریت های طولانی‌تر با خود به فضا می برند.
«کریستوفر براون» (Christopher Brown) از اعضای گروه «مرکز فضایی جانسون» (JSC) که سیستم های پشتیبانی حیات را در ایستگاه فضایی بین المللی مدیریت می کند، گفت: این یک گام بسیار مهم در تکامل سیستم های پشتیبانی حیات است. فرض کنید با ۱۰۰ پوند آب به فضا پرتاب می شوید. دو درصد آنرا از دست می دهید و ۹۸ درصد دیگر بازیافت می شود. حفظ کردن این روند، یک دستاورد بسیار عالی است.
نقطه عطف بازیافت آب توسط «سیستم کنترل محیطی و پشتیبانی از زندگی» (ECLSS) با کمک «بخش پردازشگر ادرار» (UPA) به دست آمد که آب را از ادرار استخراج می کند.
سیستم کنترل محیطی و پشتیبانی از زندگی، ترکیبی از سخت افزارهایی مانند سیستم بازیافت آب است که فاضلاب را جمع آوری می کند و رطوبت گیرهای پیشرفته که رطوبت حاصل از تنفس و عرق خدمه ایستگاه فضایی بین المللی را جذب می کند. رطوبت جمع آوری شده به «بخش پردازشگر آب» (WPA) فرستاده می شود تا آب آشامیدنی از آن به دست بیاید.
بخش پردازشگر ادرار در سیستم کنترل محیطی و پشتیبانی از زندگی، ادرار را تقطیر می کند اما آب نمک به عنوان محصول جانبی این فرآیند تولید می شود و همچنان حاوی مقداری آب استفاده نشده است. در این آزمایش، «بخش پردازشگر آب نمک» (BPA) برای استخراج مقادیر به جا مانده، به بخش پردازشگر ادرار اضافه شد. بخش پردازشگر آب نمک، به عملیات خود در محیط ریزگرانش فضا ادامه داد و سیستم کنترل محیطی و پشتیبانی از زندگی را به هدف ۹۸ درصد رساند.
«جیل ویلیامسون» (Jill Williamson) مدیر زیرسیستم های آب در بخش کنترل محیطی و پشتیبانی از زندگی گفت: پیش از به کار گرفتن بخش پردازشگر آب نمک، کل بازیابی آب ما بین ۹۳ تا ۹۴ درصد بود. ما اکنون نشان داده ایم که به لطف پردازنده آب نمک می توانیم به بازیابی کلی ۹۸ درصد برسیم.
بخش پردازشگر آب نمک، آب نمک ایجاد شده توسط بخش پردازشگر ادرار را می گیرد و آنرا از میان یک مجموعه غشاهای ویژه عبور می دهد تا محتوای آب آن تبخیر شود. این کار به ایجاد هوای مرطوب منجر می شود که به فرآیند تنفس خدمه ایستگاه فضایی بین المللی بی شباهت نیست. رطوبت به دست آمده را می توان با رطوبت گیرهای بخش کنترل محیطی و پشتیبانی از زندگی جمع آوری کرد.
مانند سایر فاضلاب های جمع آوری شده، فاضلاب ناشی از این آب نیز با فیلترهای تخصصی و یک رآکتور کاتالیزوری در بخش پردازشگر آب تصفیه می شود و هر گونه آلودگی را که امکان دارد باقی بماند، تجزیه می کند. سپس، حسگرها خلوص آب را با آبی مقایسه می کنند که با استانداردهای پردازش مجدد مطابقت ندارد. برای جلوگیری از رشد میکروب ها، ید به آب قابل قبول اضافه می شود و سپس، آب برای خدمه ذخیره می شود تا بعدا مورد استفاده قرار بگیرد.
اگر چنین روشی، این پرسش را ایجاد کند که آیا فضانوردان ما در فضا ادرار می نوشند، پاسخ روشن است؛ قطعاً پاسخ مثبت نیست. این گروه پژوهشی خاطر نشان کردند که در واقع آب تولید شده در ایستگاه فضایی بین المللی، نسبت به آنچه سیستم های آب شهری روی زمین تولید می کنند، بهتر است.
ویلیامسون گفت:این روش پردازش اساسا مشابه بعضی از سیستم های توزیع آب زمینی است و فقط در شرایط ریزگرانش انجام می شود. خدمه ایستگاه فضایی، ادرار نمی نوشند، بلکه از آب آشامیدنی استفاده می کنند که بازیافت، تصفیه و تمیز شده است؛ به طوری که تمیزتر از آبی است که ما روی زمین می نوشیم.
او ادامه داد: ما فرآیندهای زیادی را در اختیار داریم و آزمایش های زيادي را انجام می دهیم تا اطمینان حاصل کنیم که آب تمیز و آشامیدنی تولید می شود.
سیستم های بخش کنترل محیطی و پشتیبانی از زندگی، به دقت آزمایش میشوند تا اطمینان حاصل شود که طبق برنامه عمل می کنند و نشان می‌دهند که هر عنصر میتواند در بلندمدت بدون نیاز به تعمیر و نگهداری یا قطعات یدکی جایگزین کار کند.
نقطه عطف ۹۸ درصدی، یک نقطه عطف برای ماموریت های فضایی آینده است که کمک می کند تا فضانوردان در طول اقامت بلندمدت در سطح ماه و مأموریت های سرنشین دار به مریخ (Mars)، زمان بیشتری را در فضا بگذرانند.
ویلیامسون گفت: با فراتر رفتن از مدار پایین زمین، سیستم های احیاکننده بخش کنترل محیطی و پشتیبانی از زندگی، اهمیت بیشتری پیدا می کنند. ناتوانی در تامین مجدد طی روند اکتشاف به این معناست که ما باید بتوانیم همه منابع مورد نیاز خدمه را در این ماموریت ها بازیافت کنیم. در اختیار داشتن سیستم های احیاکننده قابل اعتماد و قوی به این معناست که خدمه دیگر مجبور نیستند نگران منابع باشند و می توانند بر هدف واقعی ماموریت خود تمرکز کنند.
- 17
- 3
