Астронавты NASA на борту МКС добились восстановления 98 % питьевой воды из сточных отходов, включая биологические жидкости вроде урины и пота. Это важное достижение для освоения космоса, ведь при их реализации важно добиться максимальной самодостаточности благодаря регенерации воды и воздуха.
Американский астронавт Кейла Бэррон. Источник изображения: NASA
На МКС каждому обитателю станции требуется около 4 литров воды каждый день — на питьё, приготовление пищи и гигиенические процедуры вроде чистки зубов. Идеальной целью было названо восстановление и повторное использование 98 % воды, доставляемой в космос для участников продолжительных миссий и этого уровня получилось достичь. Как сообщил представитель Космического центра Джонсона (США), речь идёт об очень важном достижении в эволюции систем жизнеобеспечения. По его данным, при использовании 100 фунтов (около 40 кг) воды, теряется только два фунта, а ещё 98 % можно использовать снова.
Такого уровня восстановления воды удалось добиться благодаря использованию системы Environmental Control and Life Support System (ECLSS) с усовершенствованным блоком Urine Processor Assembly (UPA), отвечающего за восстановление воды из урины астронавтов с использованием вакуумной дистилляции. ECLSS представляет собой комбинацию аппаратного обеспечения. Оно включает систему восстановления воды Water Recovery System, собирающую сточные отходы, а также осушители, захватывающие влагу из воздуха МКС, попадающую в него во время того, как обитатели станции дышат и потеют. Собранная вода отправляется в блок Water Processor Assembly (WPA), генерирующий питьевую воду. Элемент UPA отвечает за дистилляцию урины, но остающийся в процессе раствор всё ещё содержит воду. Т.н. блок Brine Processor Assembly (BPA) добавили в UPA для выделения остатков воды. При демонстрации работы оборудования в условиях микрогравитации в космосе, эффективность ECLSS составила 98 %.
До использования BPA, как сообщают учёные, уровень восстановления был в пределах 93–94 %, теперь, наконец, удалось поднять его до 98 %. Известно, что BPA использует раствор, оставшийся после работы UPA, прогоняя жидкость через серию специальных мембран. Специальная технология позволяет превратить остатки в нечто, отдалённо похожее на влажное дыхание космонавтов, в результате, влага собирается осушителями системы ECLSS и тоже преобразуется в чистую воду.
Конечно, как и в случае с другими сточными отходами, полученная вода прогоняется сквозь серию специальных фильтров и каталитических реакторов, удаляющих из воды любые посторонние вещества, процесс повторяется снова и снова, пока полученная вода не станет соответствовать заданным стандартам. После этого в неё добавляется йод для предотвращения роста микроорганизмов, и она отправляется на хранение.
Подчёркивается, что вода на МКС чище той, что подаётся в муниципальных системах водоснабжения, а сам процесс очистки в целом напоминает те, что используются наземными коммунальными системами. Главное, что в результате исследователи космоса смогут проводить больше времени в путешествиях без необходимости пополнения водных запасов — например, на Луне или на пути к Марсу и в дальнем космосе вообще. Как считают учёные, чем меньше придётся брать с собой воды и кислорода, тем больше — оборудования.