Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional han logrado una tasa de recuperación de agua del 98% en un avance logrado por un método que podría hacer que los débiles de corazón se vuelvan un poco aprensivos: alcanzaron el pico de reciclaje de orina de astronauta.
El reciclaje de agua El logro es un hito importante para las misiones espaciales de órbita baja que tienen como objetivo satisfacer las necesidades básicas de los astronautas sin misiones de reabastecimiento. Esto significa reciclar o regenerar cosas como alimentos, aire y agua.
En términos de Estación Espacial Internacional (ISS), cada miembro de la tripulación necesita alrededor de un galón de agua por día para beber, preparar alimentos y usos de higiene como cepillarse los dientes. El objetivo ideal en términos de agua ha sido una recuperación del 98 % del agua inicial que las tripulaciones llevan consigo al espacio al comienzo de misiones más largas.
«Este es un paso adelante muy importante en la evolución de los sistemas de soporte vital», parte del equipo de Centro Espacial Johnson que gestiona los sistemas de soporte vital en la ISS, Christopher Brown, dijo en un declaración. «Digamos que lanzas con 100 libras de agua. Pierdes 2 libras de eso, y el otro 98 % sigue dando vueltas y vueltas. Mantener eso funcionando es un logro bastante asombroso».
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El hito de recuperación de agua fue alcanzado por el Sistema de Soporte de Vida y Control Ambiental (ECLSS) durante una demostración del Ensamblaje de Procesador de Orina (UPA) mejorado, que recupera el agua de la orina mediante destilación al vacío.
El ECLSS se compone de una combinación de hardware, que incluye un sistema de recuperación de agua que recolecta aguas residuales y deshumidificadores avanzados que capturan la humedad del aire de la ISS como resultado de la respiración y el sudor de la tripulación. Esta agua recolectada se envía a la Asamblea Procesadora de Agua (WPA), que luego produce agua potable.
El elemento UPA del ECLSS destila la orina, pero se produce salmuera como subproducto de este proceso, que aún contiene algo de agua sin usar. Se agregó un ensamblaje de procesador de salmuera (BPA) a la UPA para extraer estas aguas residuales restantes. Mientras demostraba sus operaciones en la microgravedad del espacio, la BPA llevó el ECLSS a la meta del 98 %.
«Antes del BPA, nuestra recuperación total de agua estaba entre el 93 y el 94 % en general», dijo Jill Williamson, gerente de subsistemas de agua de ECLSS. «Ahora hemos demostrado que podemos alcanzar [a] Recuperación total de agua del 98%, gracias al procesador de salmuera.
El BPA toma la salmuera creada por la UPA y la pasa a través de una serie de membranas especiales introduciéndola para advertir el aire seco que evapora su contenido de agua. Esto da como resultado la creación de aire húmedo que no es diferente al aliento de los miembros de la tripulación de la ISS, y esto puede ser recolectado por los deshumidificadores ECLSS.
Al igual que las otras aguas residuales recolectadas, la WPA las trata con una serie de filtros especializados y un reactor catalítico que descompone cualquier rastro de contaminantes que pueda quedar. Luego, los sensores verifican la pureza del agua con agua que no cumple con los estándares devueltos para su reprocesamiento. Se agrega yodo al agua aceptable para evitar el crecimiento de microbios, y luego el agua se almacena para que la tripulación la use en un momento posterior.
Si esto plantea la pregunta, «¿son nuestros astronautas bebiendo orina en el espacio?» la respuesta es clara; absolutamente no. El equipo señala que, de hecho, el agua producida a bordo de la ISS es superior a la que producen los sistemas de agua municipales aquí en la Tierra.
«El procesamiento es fundamentalmente similar a algunos sistemas de distribución de agua terrestre, solo que se realiza en microgravedad», señaló Williamson. «La tripulación no está bebiendo orina, están bebiendo agua que ha sido recuperada, filtrada y limpiada de tal manera que es más limpia que la que bebemos aquí en la Tierra».
“Tenemos muchos procesos implementados y muchas pruebas en tierra para brindar confianza de que estamos produciendo agua potable y limpia”, agregó Williamson.
Los sistemas ECLSS se prueban cuidadosamente para garantizar que funcionan según lo previsto y para demostrar que cada elemento puede funcionar a largo plazo sin requerir mucho mantenimiento o repuestos.
El hito del 98 % es positivo para futuras misiones espaciales en las que los astronautas pasarán más tiempo en el espacio durante largas estancias en la superficie lunar y misiones tripuladas a Marte.
«Los sistemas ECLSS regenerativos se vuelven cada vez más importantes a medida que avanzamos más allá de la órbita terrestre baja. La incapacidad de reabastecerse durante la exploración significa que debemos poder recuperar todos los recursos que la tripulación necesita en estas misiones», concluyó Williamson. «Cuanta menos agua y oxígeno tengamos que enviar, más ciencia se puede agregar al vehículo de lanzamiento. Los sistemas regenerativos confiables y robustos significan que la tripulación no tiene que preocuparse por eso y puede concentrarse en la verdadera intención de su misión». .»
