Учёные из Корнельского университета создали прототип носимой системы для сбора и переработки мочи астронавтов в питьевую воду. Этому прототипу далеко до дистилляционного костюма (stillsuits) фрименов из цикла «Дюна» писателя Фрэнка Герберта. Однако даже такое решение может стать лучшим вариантом для длительного пребывания людей в открытом космосе, где потеря и восполнение влаги ограничены объёмом скафандра.
Кадр из фильма «Дюна». Фримен в пустынном костюме. Источник изображения: Warner Bros
Согласно представлениям писателя-фантаста, комбинезон фрименов должен собирать всю выделяемую носителем влагу от пота до мочи, фекалий и выдыхаемого воздуха. Система костюма перерабатывает всё это, очищает и возвращает в качестве питьевой воды. За сутки в таком костюме человек будет терять не больше «напёрстка» воды. Смелые мечты! Но когда-нибудь они станут реальностью. Сегодня астронавты для таких случаев надевают памперсы и заполняют питьевой водой специальные карманы в скафандрах.
Собранные во время работы в открытом космосе отходы жизнедеятельности астронавтов никак не перерабатываются. Переработке подлежат лишь вода и моча, собранные на станции. Таким образом на МКС перерабатывается до 98 % воды — только успевай менять мембраны и фильтры. Кроме того, астронавтам неудобно работать в памперсах, плюс отмечены случаи вспышек инфекций мочеполовой системы. Решение это явно неидеальное и плохо подходит для длительных миссий на Луне, Марсе и далее.
Источник изображений: Weill Cornell Medicine/Cornell University
Группа из Корнельского университета предложила свой вариант решения проблемы. Они разработали 8-кг наплечную систему в виде рюкзака, в которой разместили компоненты для сбора и очистки мочи носителей. Фекалии собираются отдельно и в процессе переработки не используются. Моча собирается во встроенный в нижнее бельё силиконовый контейнер, разный для женщин и мужчин. Вакуумный насос перегоняет её в заплечную установку по переработке, производительность которой составляет 500 мл за 5 мин. В очищенную на 87 % жидкость добавляются необходимые соли и минералы в виде ароматизирующего порошка, а сама она подаётся в систему раздачи шлема скафандра.
Прототип нижнего белья со сборником мочи
«Мы считаем, что повышенный комфорт и ресурсоэффективность, обеспечиваемые системой, с лихвой компенсируют незначительное увеличение объема», — заявляют авторы работы. Следующим шагом станет тестирование прототипа в имитируемых условиях микрогравитации, чтобы убедиться в его функциональности и безопасности, с последующим тестированием во время реальных выходов в открытый космос.