برای ماموریتهای فضایی که فراتر از مدار پایین زمین انجام میشوند، چالشهای جدید شامل چگونگی تأمین نیازهای اولیه خدمه، بدون نیاز به انجام ماموریتهای تامین مجدد از زمین است. ناسا در حال توسعه سیستمهای پشتیبانی از حیات است که میتوانند مواد مصرفی مانند غذا، هوا و آب را بازسازی یا بازیافت و آنها را در ایستگاه فضایی بینالمللی آزمایش میکنند.
در حالت ایدهآل، سیستمهای پشتیبانی حیات باید نزدیک به ۹۸٪ از آبی را که خدمه در آغاز یک سفر طولانی با خود میآورند، بازیابی کنند. سیستم کنترل محیطی و پشتیبانی حیات (یی سی ال اس اس) ایستگاه فضایی اخیرا نشان داده است که میتواند به این هدف مهم دست یابد.
عملکرد
یی سی ال اس اس ترکیبی از سخت افزار است که شامل یک سیستم بازیابی آب میشود. این سیستم فاضلاب را جمعآوری کرده و آن را به مجموعه پردازنده آب ارسال میکند که آب آشامیدنی تولید میکند. یک جزء تخصصی از رطوبتگیرهای پیشرفته برای جذب رطوبت آزاد شده در هوای کابین از نفس و عرق خدمه استفاده میکند.
زیرسیستم دیگری به نام مجموعه پردازشگر ادرار (یو پی آ)، با استفاده از تقطیر در خلاء، آب را از ادرار بازیابی میکند. تقطیر، آب و آب نمک ادرار تولید میکند که هنوز حاوی مقداری آب قابل بازیافت است. یک مجموعه پردازشگر آب نمک (بی پی آ) که برای استخراج این فاضلاب باقیمانده توسعه یافته است، به عنوان نمایشی از عملکرد آن در شرایط بیوزنی، در ایستگاه فضایی قرار دارد. ارزیابیهای اخیر نشان داده است که بی پی آ به سیستم کمک کرده است تا به هدف بازیابی ۹۸٪ آب دست یابد.
گفته ها
کریستوفر براون، عضوی از تیم مرکز فضایی جانسون میگوید: «این یک گام بسیار مهم رو به جلو در تکامل سیستمهای پشتیبانی از حیات است. فرض کنید ۱۰۰ پوند آب در ایستگاه جمعآوری میکنید. دو پوند از آن را از دست میدهید و ۹۸٪ دیگر همچنان به گردش خود ادامه میدهد. ادامه این روند، یک دستاورد فوقالعاده است.» بی پی آ آب نمک تولید شده توسط یو پی آ را گرفته و از یک فناوری غشایی ویژه عبور میدهد، سپس هوای گرم و خشک را بر روی آب نمک میدمد تا آب تبخیر شود. این فرآیند هوای مرطوب ایجاد میکند که درست مانند تنفس و تعریق خدمه، توسط سیستمهای جمعآوری آب ایستگاه جمعآوری میشود.
تمام آب جمعآوریشده توسط مجموعه پردازنده آب تصفیه میشود. ابتدا از یک سری فیلترهای تخصصی استفاده میکند، سپس یک راکتور کاتالیزوری که هرگونه آلایندهی باقیمانده را تجزیه میکند. حسگرها خلوص آب را بررسی میکنند و آب غیرقابل قبول دوباره تصفیه میشود. این سیستم همچنین ید را به آب قابل قبول اضافه میکند تا از رشد میکروبی جلوگیری کند و آن را ذخیره میکند تا برای استفادهی خدمه آماده باشد. هر عضو خدمه روزانه به حدود یک گالن آب برای مصرف، تهیه غذا و بهداشت مانند مسواک زدن نیاز دارد.
بیشتر بخوانید:
