لباسی که «ادرار» را به آب تبدیل میکند
سازندگان این لباس فضایی امیدوارند نمونه اولیهی این لباس بتواند قبل از سال ۲۰۳۰ در برنامه آرتمیس ناسا استفاده شود.
اول صبح؛ یک لباس فضایی با الهام از داستانهای علمی تخیلی، ادرار را به آب آشامیدنی تبدیل میکند و فضانوردان را قادر میسازد در سفرهای آینده به ماه، پیادهرویهای فضایی طولانی انجام دهند.
نمونه اولیه این لباس که از فیلم علمی تخیلی کلاسیک «تلماسه» الگوبرداری شده، ادرار را جمعآوری میکند، آن را تصفیه میکند و در عرض پنج دقیقه آن را از طریق لوله نوشیدنی به فضانورد تحویل میدهد. سازندگان این لباس امیدوارند تا قبل از پایان دهه، در برنامه آرتمیس ناسا که بر یادگیری نحوه زندگی و کار طولانی مدت در دنیایی دیگر تمرکز دارد، از این لباس استفاده شود.
سوفیا اِتلین، محقق پزشکی در ویل کورنل و دانشگاه کرنل و طراح مشترک این لباس گفته: «این طرح شامل یک کاتتر خارجی مبتنی بر خلاء میشود که به یک واحد اسمز روبهجلو-معکوس ترکیبی منتهی میشود که تامین مداوم آب آشامیدنی با مکانیسمهای ایمنی متعدد را برای اطمینان از سلامت فضانورد فراهم میکند.»
ناسا در حال آماده شدن برای ماموریت آرتمیس III در سال ۲۰۲۶ است. هدف این مأموریت، فرود خدمه در قطب جنوب ماه و همچنین راهاندازی ماموریتهای خدمهدار به مریخ تا دهه ۲۰۳۰ است. ادرار و عرق در حال حاضر به طور معمول در ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) بازیافت میشوند، اما اتلین میگوید برای زمانی که فضانوردان در سفر هستند به سیستم معادل نیاز است.
اتلین گفته: «فضانوردان در حال حاضر تنها یک لیتر آب در کیسههای نوشیدنی خود دارند. این مقدار برای پیادهرویهای فضایی طولانیتر ماه که میتواند ۱۰ ساعت و حتی ۲۴ ساعت در مواقع اضطراری طول بکشد، کافی نیست.»
این سیستم طوری طراحی شده که برای حمل در پشت لباس فضایی به قدر کافی جمع و جور و سبک باشد
همچنین شکایتهای دیرینهای در مورد راهحل فعلی مدیریت زباله یا به اصطلاح لباس حداکثر جذبپذیر (MAG) وجود دارد که اساسا یک پوشک بزرگسالان است. طبق گزارشها، این لباسها مستعد نشتی، راحت نبودن و غیربهداشتی بودن هستند و برخی فضانوردان را وادار به محدود کردن مصرف غذا و نوشیدنی قبل از پیادهروی فضایی میکنند و برخی دیگر دچار عفونتهای دستگاه ادراری (UTIs) میشوند.
اتلین گفته: «نشت MAG امری عادی است. صحبت فضانوردان اینست که چگونه در یک نقطه خاص، دیگر نمیتوانند فرق ادرار و عرق را تشخیص دهند. آنها میگویند، خب من یک فضانوردم و این باری است که باید تحمل کنم.»
پروفسور کریستوفر میسون، نویسنده ارشد این مطالعه، گفته: «حتی در غیاب یک سیاره بیابانی بزرگ، مانند فیلم تلماسه، این پیشرفتی است که میتواند وضعیت را برای فضانوردان بهتر کند.»
سیستم پیشنهادی لباس شامل یک فنجان از جنس سیلیکون میشود که اطراف اندام تناسلی قرار میگیرد، با شکل و اندازه متفاوت برای زنان و مردان. این وسیله داخل یک لباس زیر با چندین لایه پارچه انعطافپذیر، تعبیه شده است. فنجان سیلیکونی به یک پمپ خلاء فعالشده با رطوبت متصل میشود که به محض ادرار کردن فضانورد به طور خودکار روشن میشود. ادرار پس از جمعآوری، به سیستم فیلتراسیون هدایت میشود و آنجا با راندمان ۸۷٪ به آب تبدیل میشود. این سیستم از یک سیستم اسمز برای حذف آب از ادرار، به علاوه یک پمپ برای جداسازی آب از نمک استفاده میکند.
جمعآوری و تصفیه ۵۰۰ میلیلیتر ادرار تنها پنج دقیقه زمان میبرد. در مرحله پیادهسازی، آب تصفیهشده میتواند با الکترولیتها غنی شود و به عنوان یک نوشیدنی انرژیزا به فضانورد تحویل داده شود.
ابعاد این سیستم ۳۸ در ۲۳ در ۲۳ سانتیمتر، با وزن تقریبی ۸ کیلوگرم است. وسیلهای با این ابعاد برای حمل در پشت لباس فضایی به اندازه کافی فشرده و سبک است. محققان قصد دارند ماه پاییز، ۱۰۰ داوطلب را در نیویورک استخدام کنند تا این سیستم را از نظر راحتی و عملکرد روی آنها آزمایش کنند.
میسون میگوید: «سیستم ما را میتوان در شرایط ریزگرانش شبیهسازیشده آزمایش کرد، زیرا ریزگرانش عامل اصلی فضایی است که باید در نظر گرفت. این آزمایشها عملکرد و ایمنی سیستم را قبل از استقرار در مأموریتهای فضایی واقعی تضمین میکند.»
جزئیات این نمونه اولیه در مجله مرزها در فناوری فضایی (Frontiers in Space Technology) منتشر شده است.