Η διασφάλιση ότι οι αστροναύτες έχουν αρκετό για να πιουν είναι ένα από τα πιο δύσκολα μέρη για να υπολογίσει το μακροπρόθεσμο διαστημικό ταξίδι. Το νερό είναι βαρύ, χρησιμοποιείται γρήγορα και δαπανηρό για να μπει στην τροχιά. Για να το θέσουμε σε προοπτική, κοστίζει 10.000 δολάρια ανά λίβρα για να ξεκινήσει ένα διαστημόπλοιο, και ένα γαλόνι νερού ζυγίζει 8, 33 λίβρες.
σχετικό περιεχόμενο
- Τι συμβαίνει με το ανθρώπινο σώμα στο διάστημα;
Οι αστροναύτες περιορίζονται σε τρία γαλόνια την ημέρα όταν βρίσκονται στο διάστημα, αλλά αυτό συνεχίζει να αυξάνεται. 249.900 δολάρια κάθε μέρα! Δεδομένου ότι η NASA θέτει τις θέες της στον Άρη, οι αστροναύτες θα χρειαστούν έναν αποτελεσματικό τρόπο ανακύκλωσης του νερού.
Οι αστροναύτες έπιναν απεσταγμένα ούρα από το 2009 και σήμερα ανακτούν το 93% των λυμάτων, αλλά το σύστημα που χρησιμοποιούν τώρα είναι βαρύ, αργό και έχει επιρρεπείς στην κατάρρευση. Γυρίζει τα ούρα με μεγάλη ταχύτητα για να διαχωρίσει τους υδρατμούς, στη συνέχεια τα επεξεργάζεται χημικά. Το σύστημα μπορεί να ανακυκλώνει 6.000 λίτρα ετησίως, αλλά αυτό δεν αρκεί για να στηρίξει ένα πλήρωμα πολλαπλών αστροναυτών για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Έτσι, οι αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό δοκιμάζουν έναν νέο τρόπο να πιουν φιλτραρισμένο κατούρημα. Η Aquaporin A / S, μια δανέζικη βιοτεχνολογική εταιρεία, έχει αναπτύξει ένα φίλτρο που χρησιμοποιεί πρωτεΐνες aquaporin για να τραβήξει καθαρό νερό από τα ούρα, τον ιδρώτα, τα λύματα, τη συμπύκνωση και άλλες πηγές υγρού που είναι διαθέσιμες στο διάστημα. Τα μόρια Aquaporin είναι πρωτεΐνες που ζουν μέσα στις κυτταρικές μεμβράνες, οι οποίες είναι εξαιρετικά αποτελεσματικές για να επιτρέψουν τη διέλευση του νερού, αλλά δεν μεταφέρουν τίποτα άλλο.
"Υπάρχουν πολλοί τύποι aquaporins, κάποιοι μπορούν να κάνουν την επιλεκτική μεταφορά νερού καλύτερα από άλλους, αλλά στην ουσία αυτό είναι που καθιστά την τεχνολογία μεμβράνης μοναδική. Χρησιμοποιούμε αυτές τις πρωτεΐνες ως δομικά στοιχεία στην κατασκευή των μεμβρανών », λέει ο Claus Hélix Nielsen, αντιπρόεδρος της Aquaporin για εταιρικές σχέσεις δημοσίου και ιδιωτικού τομέα.
Το φίλτρο λειτουργεί ουσιαστικά με τον ίδιο τρόπο που κάνει και το νεφρό σας. Το σύστημα είναι μόνο δύο σωλήνες που συνδέονται με μια πηγή ενέργειας. Λαμβάνει ένα λίτρο ούρων από ένα δοχείο μέσω του φίλτρου και εξέρχεται σε άλλο δοχείο σε λιγότερο από ένα λεπτό. Η συσκευή είναι μικρή, ελαφριά και λιγότερο πιθανό να φράξει από τα φίλτρα που χρησιμοποιούνται αυτή τη στιγμή.
Η Aquaporin A / S συνεργάζεται με τη NASA από το 2011, δοκιμάζοντας πρωτότυπα σε ένα εργαστήριο. "Μέχρι στιγμής, η μεμβράνη Aquaporin Inside Forward Osmosis είναι η μόνη μεμβράνη που δοκιμάσαμε πολύ κοντά στην εκπλήρωση των απαιτήσεων της μεμβράνης για ένα απλό, ελαφρύ και αξιόπιστο σύστημα για την εξαγωγή πόσιμου νερού από σωματικά υγρά στο διάστημα", δήλωσε ο Michael Flynn, επικεφαλής της η προηγμένη ερευνητική ομάδα ανθρώπινης υποστήριξης στην NASA Ames, δήλωσε σε δελτίο τύπου.
Από την περασμένη εβδομάδα, ο αστροναύτης του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος Andreas Mogensen βρίσκεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό δοκιμών στα φίλτρα. Ο Mogensen θα φιλτράρει τρία δείγματα ούρων ενώ βρίσκεται στο διάστημα. Φέρνει επίσης το φιλτραρισμένο νερό πίσω στη Γη για να αναλυθεί εδώ. Εάν το σύστημα λειτουργεί καλά, η Aquaporin A / S θα ήθελε να φέρει τη συσκευή σε άλλα μέρη όπου είναι δύσκολο να έρθει το καθαρό νερό - είτε πρόκειται για αναπτυσσόμενες χώρες είτε για περιοχές με ξηρασία.
"Η κύρια σημασία έγκειται στη φιλοδοξία μας να παρέχουμε λύσεις χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας για την επεξεργασία νερού", λέει ο Hélix-Nielsen.
