Футуристическая технология для освоения космоса
Исследователи представили революционную разработку — скафандр, способный преобразовывать мочу астронавта в питьевую воду. Эта инновация, навеянная образами из научно-фантастической саги «Дюна», открывает новые горизонты для продолжительных работ в открытом космосе в рамках будущих лунных и марсианских экспедиций.
Как работает система рециклинга
Прототип, созданный специалистами Корнеллского университета, выполняет полный цикл очистки всего за пять минут. Система собирает мочу, фильтрует её и возвращает астронавту в виде пригодной для питья воды через специальную трубку. София Этлин, одна из разработчиков, поясняет: «Конструкция включает внешний вакуумный контур, соединённый с гибридной установкой прямого и обратного осмоса. Это обеспечивает непрерывную подачу воды с многоуровневой системой безопасности для защиты здоровья космонавта».
Перспективы для программы «Артемида» и полётов на Марс
Новая технология может быть внедрена уже в конце этого десятилетия в рамках амбициозной программы НАСА «Артемида», нацеленной на создание долговременных поселений за пределами Земли. Предстоящая миссия «Артемида III», запланированная на 2026 год, должна доставить экипаж на южный полюс Луны, а пилотируемый полёт на Марс ожидается в 2030-х годах.
Преимущества перед существующими решениями
Хотя системы рециркуляции воды (включая переработку мочи и пота) уже используются на Международной космической станции, ключевое отличие новой разработки — её интеграция непосредственно в скафандр для применения во время внекорабельной деятельности. «Сейчас астронавты имеют при себе лишь литр воды во встроенном резервуаре, что явно недостаточно для выходов, длящихся до 10 часов, а в чрезвычайных ситуациях — и до суток», — отмечает Этлин.
Современные средства утилизации отходов, так называемые «костюмы максимального поглощения» (MAG), часто критикуют за ненадёжность и неудобство. Исследования, включавшие опросы астронавтов, выявили, что система MAG склонна к протечкам, вызывает дискомфорт и гигиенические проблемы. Из-за этого некоторые члены экипажей сознательно ограничивали себя в еде и питье перед выходом в открытый космос, а другие сталкивались с инфекциями мочевыводящих путей.
Устройство и принцип действия
Новая система включает силиконовую чашку анатомической формы (доступную в разных вариантах для мужчин и женщин), которая интегрирована в многослойное эластичное нижнее бельё.
Обратите внимание: NASA инвестирует в футуристический телескоп, который будет строить сам себя в космосе.
Чашка соединена с вакуумным насосом, активируемым влагой, который включается автоматически в момент мочеиспускания. Собранная жидкость направляется в компактную систему фильтрации, где с эффективностью 87% преобразуется в воду. В основе процесса лежит осмотическая технология, отделяющая воду от солей и других примесей.Технические характеристики и испытания
Полный цикл обработки 500 мл мочи занимает около 5 минут. Очищенная вода затем обогащается электролитами, превращаясь в своего рода изотонический напиток для поддержания сил астронавта. Габариты системы — 38×23×23 см, а вес не превышает 8 кг, что позволяет размещать её в ранце скафандра без значительного увеличения нагрузки.
«Нашу разработку можно протестировать в условиях, имитирующих микрогравитацию, поскольку именно невесомость является ключевым фактором космической среды», — поясняет профессор Кристофер Мейсон, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале «Frontiers in Space Technologies». Осенью этого года запланированы испытания с участием 100 добровольцев для оценки эргономики и надёжности системы.
Значение для Земли и космоса
Это изобретение не только кардинально улучшит условия длительных космических миссий, но и может найти применение на Земле. Технология рециклинга воды способна помочь в решении проблем водообеспечения в засушливых и пустынных регионах планеты, где ощущается острый дефицит питьевых ресурсов.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Ученые разработали футуристический скафандр, который может перерабатывать мочу в питьевую воду.