NASA heeft 98% van alle plas en zweet van astronauten in het ISS gerecycled
De prestatie hangt af van betere recyclingtechnologie voor astronautenplas.
Astronauten aan boord van het ISS hebben een waterrecyclingspercentage van 98% bereikt door een methode die de zwakkeren van hart een beetje preuts zou kunnen maken: ze bereikten dit niveau door astronautenplas te recyclen.
De prestatie op het gebied van waterrecycling is een belangrijke mijlpaal voor ruimtemissies in een lage baan die gericht zijn op het voorzien van basisbehoeften van astronauten zonder bevoorradingsmissies. Dit betekent het recyclen of regenereren van zaken zoals lucht, voedsel en water.
In termen van het ISS heeft elk bemanningslid elke dag ongeveer 1 liter water nodig om te drinken, voedsel te bereiden en voor hygiëne, zoals tandenpoetsen. Het ideale doel op het gebied van water was een terugwinning van 98% van het aanvankelijke water dat bemanningen mee de ruimte in nemen aan het begin van een langere missie.
Volgens het NASA-team van het Johnson Space Center is dit een zeer belangrijke stap voorwaarts in de evolutie van levensondersteunende systemen. Stel dat je lanceert met 100 kilogram water en je verliest 2 kilogram en de andere 98% blijft maar rond en rond gaan. Dat draaiende houden is een behoorlijk geweldige prestatie.
De mijlpaal voor waterrecycling werd bereikt door het Environmental Control and Life Support System (ECLSS) tijdens een demonstratie van de verbeterde Urine Processor Assembly (UPA), die water uit urine terugwint met behulp van vacuümdestillatie.
De ECLSS bestaat uit een combinatie van hardware, waaronder een waterterugwinningssysteem dat afvalwater opvangt en geavanceerde ontvochtigers die vocht uit de lucht van het ISS opvangen als gevolg van de adem en het zweet van de bemanning. Dit opgevangen water wordt naar de Water Processor Assembly (WPA) gestuurd, die vervolgens drinkbaar water produceert.
Het UPA-element van de ECLSS destilleert urine, maar pekel wordt als bijproduct van dit proces geproduceerd en bevat nog wat ongebruikt water. Een Brine Processor Assembly (BPA) werd aan de UPA toegevoegd om dit resterende afvalwater te onttrekken. Terwijl het zijn operaties demonstreerde in de microzwaartekracht van de ruimte, duwde de BPA de ECLSS naar het doel van 98%.
Vóór de BPA lag het totale waterherstel in totaal tussen de 93 en 94%. NASA heeft nu aangetoond dat ze dankzij de pekelprocessor een totale waterrecycling van 98% kunnen bereiken.
De BPA neemt pekel die door de UPA is gemaakt en leidt die door een reeks speciale membranen die het door droge lucht leiden die het water verdampt. Hierdoor ontstaat vochtige lucht die vergelijkbaar is met de adem van ISS-bemanningsleden, en deze lucht kan weer worden opgevangen door de ECLSS-ontvochtigers.
Net als het verzamelde afvalwater wordt dit door de WPA behandeld met een reeks gespecialiseerde filters en een katalytische reactor die eventuele sporen van verontreinigingen afbreekt. Sensoren controleren vervolgens de zuiverheid van het water en water dat niet aan de normen voldoet en wordt teruggestuurd voor herverwerking.
Dit roept natuurlijk de vraag op: “drinken astronauten urine in de ruimte?” Het antwoord is duidelijk: absoluut niet. NASA wijst erop dat het water dat aan boord van het ISS wordt geproduceerd in feite superieur is aan wat de gemeentelijke watersystemen hier op Aarde produceren.
De verwerking is fundamenteel vergelijkbaar met sommige aardse waterdistributiesystemen, alleen gedaan in microzwaartekracht. De bemanning drinkt geen urine; ze drinken water dat is teruggewonnen, gefilterd en gereinigd zodat het schoner is dan wat we hier op Aarde drinken.
Er zijn veel processen en veel grondtesten uitgevoerd om erop te kunnen vertrouwen dat er schoon drinkwater wordt geproduceerd.
De ECLSS-systemen worden zorgvuldig getest om er zeker van te zijn dat ze presteren zoals bedoeld en om aan te tonen dat elk element langdurig kan functioneren zonder veel onderhoud of vervangende reserveonderdelen.
De mijlpaal van 98% is positief voor toekomstige ruimtemissies waarbij astronauten meer tijd in de ruimte zullen doorbrengen tijdens lange verblijven op het oppervlak van de Maan en bemande missies naar Mars.
De regeneratieve ECLSS-systemen worden steeds belangrijker naarmate we verder gaan dan een lage baan om de Aarde. het onvermogen om te bevoorraden tijdens verkenningsmissies betekent dat we alle middelen moeten kunnen terugwinnen die de bemanning nodig heeft voor deze missies. Hoe minder water en zuurstof we moeten versturen hoe meer wetenschap er aan het lanceervoertuig kan worden toegevoegd. Betrouwbare, robuuste regeneratieve systemen zorgen ervoor dat de bemanning zich geen zorgen hoeft te maken en zich kan concentreren op de ware bedoeling van hun missie, aldus NASA.
Eerste publicatie: 26 juni 2023
Bron: space.com/NASA
