L’uso dell’osmosi diretta e inversa per consentire alle tute degli astronauti di produrre acqua dolce dall’urina

La scomoda realtà delle tute spaziali utilizzate per attività extraveicolari (EVA) – comunemente chiamate passeggiate spaziali – è che l’astronauta trascorre ore in queste tute e durante quelle ore continuano le normali funzioni corporee come la minzione e la defecazione. L’attuale record di attività extraveicolare sulla Stazione Spaziale Internazionale è attualmente pari a poco meno di nove ore, il che richiede un nuovo approccio. Un team di ricercatori ha ora avanzato l’idea di un sistema di recupero dell’acqua all’interno della tuta attraverso un articolo da loro scritto [Sofia Etlin] E colleghi Come pubblicato In Orizzonti nella tecnologia spaziale.

Per l’attuale tuta spaziale EVA per l’Extravehicular Motion Unit (EMU), la soluzione attuale è la cosiddetta rivistaGli indumenti ad altissima assorbenza, che in realtà sono pannolini per adulti premium, contengono poliacrilato di sodio come assorbente fino a 2 litri di liquido. Ha sostituito il dispositivo per la raccolta delle urine (UCD) utilizzato fino a quando le donne astronaute non si unirono al Corpo degli astronauti negli anni ’70. In generale, gli astronauti mirano a non defecare finché non hanno completato il loro viaggio EVA, tralasciando la minzione e l’attività associata per la reidratazione poiché le tute spaziali contengono solo 0,95 litri di acqua che dovrebbero durare per tutta la durata di una passeggiata spaziale.

Creare un prototipo dei circuiti del sistema. (Copyright: Sofia Eitlin et al., 2024, Front. SpaceTechnol.)

Filtrando l’urina e riciclandola in acqua potabile, dovremmo evitare tutti gli inconvenienti dei pannolini e dare agli astronauti più acqua da bere durante le escursioni EVA. Sebbene i resoconti dei media su questo documento fossero spesso Riferito a Tute fotografiche Dune di sabbiaQuesto dispositivo è molto meno avanzato e ingombrante, poiché l’attrezzatura di filtraggio può essere inserita in uno zaino e pesa circa 8 kg. Le acque reflue vengono filtrate utilizzando un sistema a doppia osmosi diretta – osmosi inversa (FO-RO), con l’osmosi diretta utilizzata come prefiltro per prevenire l’incrostazione della membrana comune con l’osmosi inversa.

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L’urina viene raccolta da un dispositivo UCD molto simile ai sistemi pre-MAG, con una coppa in silicone che si adatta ai genitali dell’astronauta maschio o femmina. Quando urini, il rivestimento interno della coppetta rileverà l’umidità e attiverà la pompa del vuoto per rimuovere l’urina e consegnarla al sistema FO-RO il più rapidamente possibile. I sali vengono aggiunti all’acqua filtrata prima che diventi disponibile per il consumo.

Vale la pena notare che questo modello è ancora un prototipo, ma se consideriamo che una tecnologia simile è già utilizzata a bordo della Stazione Spaziale Internazionale per filtrare le acque reflue, aggiungere una versione in miniatura di questo modello alle nuove tute spaziali (EVA) sembra solo un questione di tempo. . Questo modello dovrebbe rendere meno scomodi i voli di ore confinati all’interno di una capsula spaziale, oltre agli evidenti benefici per gli astronauti durante le escursioni fuori dal veicolo.

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