Renset urin i rummet

Et nyt omfattende livsvarende system til Den Internationale Rumstation (ISS) er centreret om et vandgenbrugssystem, hvis specialdesignede filtre og kemiske processer renser spildvæsker - især astronauters urin og sved - så de bliver til forfriskende drikkevand.

Sikker at drikke: NASAs nye vandgenvindingssystem – vist her i et stativ til transport til rumstationen – kan omdanne spildevand, inklusive astronauters urin, til drikkevand ved at bruge specialdesignede centrifuger, filtre og kemiske processer.

Systemet, som kan producere 2.800 liter vand om året, er grundlæggende vigtigt, fordi det giver ISS mulighed for at huse seks besætningsmedlemmer, op fra tre, og reducerer, hvor meget ferskvand, der dyrt skal sprænges væk fra Jorden inde i rumfærgen, siger Bob Bagdigian, projektleder for ISS livsunderstøttende system projekt, som omfatter vandgenvindingssystemet.

Det er en kritisk del for stationens næste liv, siger Mary Beth Edeen, leder af hardwareprojektkontoret på NASAs Johnson Space Center i Houston. Det er som et rensningsanlæg og et vandrensningsanlæg i ét. Et sådant system ville være en nøgle til fremtidige menneskelige ture til månen og en dag til Mars.

Systemet blev udviklet på NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, AL. Den gik i kredsløb i november ombord på rumfærgen Bestræbelse og blev installeret i U.S. Destiny Laboratory på ISS. Det er i øjeblikket ved at blive testet - prøver blev indsamlet og returneret til Jorden på rumfærgen til analyse - og forventes at være fuldt operationelt i maj 2009.

Systemet er mest bemærkelsesværdigt for dets evne til at omdanne en astronauts urin til drikkevand. Destillering af urin i rummet med fravær af tyngdekraft er en betydelig udfordring, siger Bagdigian. For at kompensere for mikrogravitationsmiljøet udviklede NASA-ingeniørerne et centrifugelignende forbehandlingssystem.

I dette system ledes urinen ind i en roterende tromle, der roterer ved høje hastigheder og udvinder vanddamp, som derefter komprimeres i en meget energieffektiv destillationsproces, siger Bagdigian. Resultatet er, hvad NASA kalder et renset urindestillat, men det er endnu ikke rent nok til, at astronauter kan drikke det.

Dette destillat kombineres derefter med de andre kilder til spildevand, inklusive fugt – udvundet fra kabineluften – som blev produceret af astronauternes sved og ånde. Det kombinerede spildevand ledes gennem en partikelfiltrering og gennem senge af absorberende materialer og andre processer, der ligner dem, der anvendes i kommercielle, hyldevarebehandlingssystemer.

I et sidste trin, for at befri vandet for de resterende organiske forurenende stoffer, strømmer det gennem en højtemperatur katalytisk oxidationsproces. Vandet opvarmes, og ilt sprøjtes ind for at oxidere forureningen til enten kuldioxid eller andre gasser, der lettere kan fjernes. Og for en god ordens skyld tilføjer NASA jod til vandet for at holde mikrober på afstand.

For at sikre, at det fungerer korrekt, vil systemet løbende indsamle prøver af drikkevandet og sende dem tilbage til Jorden til test på fremtidige skyttemissioner.

Systemet er det første til at rense urin i rummet; russerne har et lignende, men mindre, vandbehandlingssystem, der kun er i stand til at behandle det vand, der stammer fra fugt i kabinen.

Det nye system er en del af en plan om at udvide antallet af besætningsmedlemmer som i tilstrækkelig grad kan leve på ISS uden at være stærkt afhængig af forsyninger fra Jorden. Når rumfærgerne går på pension - i øjeblikket planlagt til 2010 - vil rumfærgerne have begrænset nyttelastkapacitet.

Vandbehandlingssystemet er en lille, men grundlæggende del af NASAs ISS makeover. NASA sendte også nye besætningsboliger og træningsudstyr.

Bagdigian siger, at ingeniørerne allerede ser frem til, hvordan vandsystemet kan fungere længere ude i rummet. Vi lægger planer om at etablere en permanent tilstedeværelse på månen, forklarer han. Denne nye hardware vil give os den operationelle erfaring med regenerative livsunderstøttende systemer, så vi ved, hvad der fungerer godt, og hvilke dele vi kan forbedre.

skjule