اختراع دستگاهی برای تصفیه و تبدیل ادرار فضانوردان به آب آشامیدنی

پژوهشگران دستگاه جدیدی ساخته‌اند که می‌تواند آب را از ادرار فضانورد بازیافت کند. به گفته آن‌ها، این دستگاه به فضانوردان امکان می‌دهد در راهپیمایی‌های فضایی به پوشک نیازی نداشته باشند و در عین حال بتوانند تنها ظرف چند دقیقه آب تصفیه‌شده‌ای را که از ادرار فیلترشده‌ به دست می‌آید بنوشند.

به گزارش لایوساینس، خروج از ایستگاه فضایی بین‌المللی و گشت‌وگذار پیرامون آن، حتی اگر مشکل دستشویی وجود نداشته باشد، باز هم دشوار و پیچیده است.

فضانوردان سال‌هاست که در راهپیمایی‌های اطراف ایستگاه فضایی بین‌المللی از پوشک‌های یک بار مصرف داخل لباس فضایی‌ استفاده می‌کنند که قدرت جذب بالایی دارد. این لباس‌ها، که نخستین بار در اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی طراحی شد، ادرار را جمع‌آوری و ذخیره می‌کند و به فضانوردان امکان می‌دهد که حین حرکت کارشان را انجام دهند. اما با توجه به اینکه راهپیمایی‌های فضایی گاهی تا هشت ساعت طول می‌کشد، این پوشک‌های فضایی ممکن است فضانوردان را از نظر فیزیکی ناراحت کند و همچنین خطر تحریک پوستی و عفونت را افزایش دهد.

افزون بر این، این پوشک‌ها ادرار را نیز بازیافت نمی‌کنند، بنابراین فضانوردان در حین راهپیمایی باید به یک منبع ثابت حدود یک لیتری آب که در کیسه نوشیدنی در لباس فضایی‌شان حمل می‌کنند متکی باشند.

اما اکنون دانشمندان می‌گویند که راه‌حلی برای این مشکل یافته‌اند و سیستمی سبک طراحی کرده‌‌‌اند که می‌تواند تنها در پنج دقیقه از ادراری که در لباس فضایی جمع شده است حدود ۵۰۰ میلی‌لیتر آب را جمع‌آوری و تصفیه کند.

 

این دستگاه، از مواد فشرده انعطاف‌پذیر ساخته شده و با یک پارچه ضد میکروبی پوشیده شده است. این دستگاه همچنین یک حسگر رطوبت دارد که ادرار را درون  کاسه سیلیکونی (Silicone cup)، که زیر ناحیه تناسلی فضانورد قرار دارد، احساس می‌کند.

تشخیص ادرار باعث می‌شود که یک پمپ خلا فعال شود و ادرار به دستگاه فیلتری که بر پشت فضانورد حمل می‌شود کشیده می‌شود.

به گفته محققان، این فیلتر حدود ۳۸ سانتیمتر ارتفاع و ۲۳ سانتیمتر عرض دارد. ادرار فضانورد در درون دستگاه فیلتر ۸ کیلوگرمی به آب تازه‌ای تبدیل می‌شود سپس به کیسه نوشیدنی در لباس فضایی منتقل شود.

این دستگاه هنوز در مراحل اولیه آزمایش است، اما اگر مراحل بعدی آزمایش آن با موفقیت پیش برود می‌تواند به حل معضل بزرگی که در اکتشافات فضایی فضانوردان وجود دارد کمک کند.

این موضوع به‌خصوص با توجه به برنامه ناسا برای ایجاد یک پایگاه دائمی در ماه تا پایان دهه جاری میلادی بسیار مهم است.

محققانی که اخیرا نتایج بررسی‌شان را منتشر کرده‌اند می‌گویند این دستگاه مانند یک کوله‌پشتی است و از نظر فنی استانداردهای بهداشتی را برآورده می‌کند.

سوفیا اتلین، نویسنده اصلی مقاله و پژوهشگر دانشکده پزشکی وایل کرنل، در ایمیلی به لایوساینس می‌نویسد: «خارج کردن ادرار از بدن در سریع‌ترین زمان ممکن، برخی از مشکلات بهداشتی را که فضانوردان در حال حاضر تجربه می‌کنند، مانند جوش‌ها، عفونت‌های دستگاه ادراری و مشکلات گوارشی، کاهش می‌دهد.»

به گفته او، تامین آب با این روش، به حفظ متعادل میزان آب بدن فضانوردان یا رساندن حد کافی آب به بدنشان و در نهایت حفظ سلامتی آن‌ها کمک می‌کند. لباس‌های فضایی از نظر اندازه و ظرفیت باتری محدودند، بنابراین حجم و نیازهای انرژی دستگاه جدید باید به دقت در نظر گرفته شود.

این تیم تحقیقانی همچنین در نظر دارد این موضوع را بررسی کند که آیا این دستگاه در شرایط واقعی موجود در فضا مانند ریزگرانش همچنان کار می‌کند یا نه. اگر این دستگاه از آزمایش‌های زمینی سربلند بیرون بیاید، در راهپیمایی‌های فضایی واقعی ایستگاه فضایی بین‌المللی لباس فضایی با این دستگاه آزمایش خواهد شد.