- Prototypen av rymddräkten, inspirerad av Dune, återvinner urin till dricksvatten inom fem minuter och kan underlätta längre rymdpromenader.
- Systemet använder en vakuumbaserad extern kateter och ett osmosbaserat reningssystem för att ge astronauterna en kontinuerlig tillförsel av drickbart vatten.
- Nuvärderade avfallshanteringslösningar, som MAG, är obekväma och har visat sig vara benägna att läcka, vilket har skapat behovet av en bättre lösning för långvariga rymdpromenader.
En Rymddräkt Inspirerad av Sci-Fi som Återvinner Urin till Dricksvatten
En rymddräkt inspirerad av sci-fi, som återvinner urin till dricksvatten, kan möjliggöra för astronauter att genomföra långa rymdpromenader på framtida månexpeditioner. Prototypen, modellerad efter ”stillsuits” i den sci-fi klassikern Dune, samlar upp urin, renar den och kan återföra den till astronauten genom ett drickrör inom fem minuter. Dräktens skapare hoppas att den kan användas före slutet av decenniet i Nasas Artemis-program, som är inriktat på att lära sig leva och arbeta under långa perioder på en annan värld.
Design och Funktion
”Designen inkluderar en vakuumbaserad extern kateter som leder till en kombinerad framåt- och bakåtosmosenhet, vilket ger en kontinuerlig tillförsel av drickbart vatten med flera säkerhetsmekanismer för att säkerställa astronautens välbefinnande,” sade Sofia Etlin, forskare vid Weill Cornell Medicine och Cornell University samt meddesigner av dräkten.
Förberedelser för Artemis III
Nasa förbereder sig för Artemis III-uppdraget år 2026, som har som mål att landa en besättning på månens sydpol, med en uttalad ambition att påbörja bemannade uppdrag till Mars under 2030-talet. Urin och svett återvinns redan rutinmässigt på den Internationella rymdstationen (ISS), men Etlin säger att ett motsvarande system behövs när astronauter är ute på expedition.
Vattenförsörjningsproblem i Nuvarande System
”Astronauter har för närvarande endast en liter vatten tillgängligt i sina drickspåsar i dräkten,” sade Etlin. ”Detta är otillräckligt för de planerade längre månrymdpromenaderna, som kan vara i 10 timmar och upp till 24 timmar i en nödsituation.” Systemet har bedömts vara tillräckligt kompakt och lätt för att kunna bäras på baksidan av en rymddräkt.
Existerande Problem med Avfallshantering
Det finns också långvariga klagomål om den nuvarande avfallshanteringslösningen, den så kallade maximala absorberingsplagg (MAG), som i huvudsak är som en vuxenblöja. Plaggen är rapporterade att vara läckagebenägna, obekväma och ohygieniska, vilket får vissa astronauter att begränsa mat- och dryckesintaget före rymdpromenader och andra att klaga på urinvägsinfektioner (UVI).
”Om du ger Nasa miljarder dollar, skulle du tro att de inte skulle hålla kvar blöjan,” sade Etlin, som undersökte astronauter medan hon forskade kring den nya designen.
Astronauternas Upplevelser
”Det är vanligt förekommande att MAG läcker,” tillade hon. ”Astronauterna talar om hur de vid en viss tidpunkt inte längre kan avgöra om det är urin eller svett. De är som: ’Ja, jag är en astronaut och detta är en börda jag måste bära.’” Framtida kommersiella astronauter är kanske mindre benägna att se på saken så pass stoisk, föreslog hon.
Professorn Christopher Mason, från Weill Cornell Medicine, studiens seniorförfattare, sade: ”Även i frånvaro av en stor ökenplanet, som i Dune, är detta något som skulle kunna vara bättre för astronauter.”
Det Föreslagna Stillsuit-Systemet
Det föreslagna stillsuit-systemet består av en uppsamlingskopp av formgjuten silikon som passar runt könsorganen, med olika form och storlek för kvinnor och män. Detta är innehållet i ett underplagg gjort av flera lager flexibelt tyg. Silikonkoppen ansluter till en fuktaktiverad vakuumpump som automatiskt slås på så snart astronauten börjar urinera. När urinen är uppsamlad, omdirigeras den till filtreringssystemet där den återvinns till vatten med en effektivitet på 87%. Systemet använder ett osmosystem för att avlägsna vatten från urinen samt en pump för att separera vatten från salt.
Snabb och Effektiv Reningsprocess
Att samla och rena 500 ml urin tar endast fem minuter. I praktisk användning kan det renade vattnet berikas med elektrolyter och återföras till astronauten som en energidryck. Systemet mäter 38 cm x 23 cm x 23 cm, med en vikt på ungefär 8 kg, vilket bedömdes vara tillräckligt kompakt och lätt för att kunna bäras på baksidan av en rymddräkt. Teamet planerar att rekrytera 100 frivilliga i New York under hösten för att testa systemet för komfort och funktionalitet.
Testning i Simulerade Microgravity-Förhållanden
”Vårt system kan testas i simulerade mikrogravitationsförhållanden, eftersom mikrogravitation är den primära rymdfaktorn vi måste ta hänsyn till,” sade Mason. ”Dessa tester kommer att säkerställa systemets funktion och säkerhet innan det deployeras i faktiska rymduppdrag.” Detaljer om prototypen publiceras i tidskriften Frontiers in Space Technology.
