amerikali
Yeni Üye
Cornell Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, astronotların uzun uzay görevlerinde uzay kıyafetlerinde yeterli su taşıyamamaları sorununu ele aldı. Araştırmacılar, idrarı içilebilir hale getirebilen bir filtre sistemine sahip bir uzay kıyafeti geliştirdiler. Bu, bir taşla iki kuş vuruyor, çünkü aynı zamanda bir hijyen sorununu da çözüyor.
Reklamcılık
Çalışmanın baş yazarı Sofia Etlin, projeye Frank Herbert'in “Dune” romanlarını okuyarak başlamaya ilham aldı. Yazar, bu romanlarda, sürekli olarak ter ve idrar toplayıp içme suyuna dönüştürebilen ve böylece insanların su fakiri “Dune” gezegeninde hayatta kalabilmelerini sağlayan bir “stilli giysi”yi anlatıyor. Frontiers in Space Technologies'de yayınlanan “Enhanced astronaut hygiene and mission efficiency: a novel approach to in-suit waste management and water recovery in spacewalks” adlı çalışmada, bilim insanları idrarı içme suyuna dönüştürme yaklaşımlarını anlatıyor.
Su sıkıntısı ve hijyen sorunları
NASA şu anda uzay giysilerinde idrarı emmek için maksimum emici giysiler (MAG) kullanıyor. Bebek bezi benzeri MAG'ler emiciliklerini birkaç katmandan geliştiriyor. Ancak MAG'ler sızdırabilir ve en kötü durumda idrar yolu enfeksiyonlarına ve mide-bağırsak tahrişine neden olabilir. Bu, özellikle Artemis ay görevleri için planlananlar gibi uzun vadeli uzay görevleri için bir sorun olabilir. Hijyen sorununa ek olarak, astronotlar yalnızca sınırlı miktarda su taşırlar ve bu nedenle susuzluk çekebilirler. Şimdiye kadar kullanılan 1 litrelik içme çantaları yalnızca on saatten kısa süren uzay yürüyüşleri için yeterli oluyor. Artemis görevleri için daha yeni Axiom uzay giysilerinin iki litre tutması gerekiyor ki bu da hala yeterli değil.
Cornell Üniversitesi'ndeki bilim insanları pragmatik bir yaklaşıma karar verdiler ve içilebilir su üretmek için idrarı işlemeye odaklandılar. Cinsel organları çevreleyen cinsiyete özgü bir toplama kabı idrarı toplar. Polyester mikrofiber ve naylon-elastan karışımından yapılmış yumuşak, emici bir malzeme içerir. Bu, nem emilimini teşvik etmek ve idrarı vücuttan kabın içine daha iyi yönlendirmek için tasarlanmıştır. Bir nem sensörü idrar atıldığında algılar ve sıvıyı emen ve iki aşamalı bir filtre sistemine ileten bir vakum pompasını otomatik olarak çalıştırır.
İçme suyuna dönüştürme
Ancak idrarı içme suyuna dönüştürmek daha büyük bir zorluktu, diyor Etlin. Araştırmacılar ters ozmoz, bakteriyel filtrasyon, elektroliz kullanımı ve uzay radyasyonu kullanımı gibi çeşitli farklı yöntemleri araştırdılar. Değerlendirmeden sonra bilim insanları ileri ve ters ozmozun bir kombinasyonuna karar verdiler. Bu süreç düşük enerji tüketimiyle yüksek su saflığı vaat ediyordu.
Birleşik işlem başlangıçta ileri ozmoz içerir. İdrar, tuzlu bir çözeltiden temiz su çıkaran özel bir filtre membranından geçer. Ters ozmozda, başka bir filtre kalan tüm safsızlıkları giderir. Araştırmacılar, sonucun yalnızca içme suyu olduğunu söylüyor. Su, yaklaşık %99 saf sudan oluşuyor ve yalnızca birkaç tuz izi içeriyor.
Bilim insanlarının geliştirdiği süreç hızlı ve etkili bir şekilde çalışıyor: 500 ml idrar sadece beş dakikada suya dönüştürülebiliyor. Araştırmacılar, bu şekilde üretilen su miktarının astronotların daha uzun uzay görevleri sırasında susuz kalmamasını sağlayabileceğini vaat ediyor.
Yaklaşık sekiz kilogram ağırlığında olan ve bir sırt çantasına sığan sistem, henüz gelecekteki uzay kıyafetlerinde kullanılmaya uygun değil. Sistemin işlevselliğini garanti altına almak için ağırlıksızlıkta ve diğer şeylerde test edilmesi gerekiyor.
(olb)
Reklamcılık
Çalışmanın baş yazarı Sofia Etlin, projeye Frank Herbert'in “Dune” romanlarını okuyarak başlamaya ilham aldı. Yazar, bu romanlarda, sürekli olarak ter ve idrar toplayıp içme suyuna dönüştürebilen ve böylece insanların su fakiri “Dune” gezegeninde hayatta kalabilmelerini sağlayan bir “stilli giysi”yi anlatıyor. Frontiers in Space Technologies'de yayınlanan “Enhanced astronaut hygiene and mission efficiency: a novel approach to in-suit waste management and water recovery in spacewalks” adlı çalışmada, bilim insanları idrarı içme suyuna dönüştürme yaklaşımlarını anlatıyor.
Su sıkıntısı ve hijyen sorunları
NASA şu anda uzay giysilerinde idrarı emmek için maksimum emici giysiler (MAG) kullanıyor. Bebek bezi benzeri MAG'ler emiciliklerini birkaç katmandan geliştiriyor. Ancak MAG'ler sızdırabilir ve en kötü durumda idrar yolu enfeksiyonlarına ve mide-bağırsak tahrişine neden olabilir. Bu, özellikle Artemis ay görevleri için planlananlar gibi uzun vadeli uzay görevleri için bir sorun olabilir. Hijyen sorununa ek olarak, astronotlar yalnızca sınırlı miktarda su taşırlar ve bu nedenle susuzluk çekebilirler. Şimdiye kadar kullanılan 1 litrelik içme çantaları yalnızca on saatten kısa süren uzay yürüyüşleri için yeterli oluyor. Artemis görevleri için daha yeni Axiom uzay giysilerinin iki litre tutması gerekiyor ki bu da hala yeterli değil.
Cornell Üniversitesi'ndeki bilim insanları pragmatik bir yaklaşıma karar verdiler ve içilebilir su üretmek için idrarı işlemeye odaklandılar. Cinsel organları çevreleyen cinsiyete özgü bir toplama kabı idrarı toplar. Polyester mikrofiber ve naylon-elastan karışımından yapılmış yumuşak, emici bir malzeme içerir. Bu, nem emilimini teşvik etmek ve idrarı vücuttan kabın içine daha iyi yönlendirmek için tasarlanmıştır. Bir nem sensörü idrar atıldığında algılar ve sıvıyı emen ve iki aşamalı bir filtre sistemine ileten bir vakum pompasını otomatik olarak çalıştırır.
İçme suyuna dönüştürme
Ancak idrarı içme suyuna dönüştürmek daha büyük bir zorluktu, diyor Etlin. Araştırmacılar ters ozmoz, bakteriyel filtrasyon, elektroliz kullanımı ve uzay radyasyonu kullanımı gibi çeşitli farklı yöntemleri araştırdılar. Değerlendirmeden sonra bilim insanları ileri ve ters ozmozun bir kombinasyonuna karar verdiler. Bu süreç düşük enerji tüketimiyle yüksek su saflığı vaat ediyordu.
Birleşik işlem başlangıçta ileri ozmoz içerir. İdrar, tuzlu bir çözeltiden temiz su çıkaran özel bir filtre membranından geçer. Ters ozmozda, başka bir filtre kalan tüm safsızlıkları giderir. Araştırmacılar, sonucun yalnızca içme suyu olduğunu söylüyor. Su, yaklaşık %99 saf sudan oluşuyor ve yalnızca birkaç tuz izi içeriyor.
Bilim insanlarının geliştirdiği süreç hızlı ve etkili bir şekilde çalışıyor: 500 ml idrar sadece beş dakikada suya dönüştürülebiliyor. Araştırmacılar, bu şekilde üretilen su miktarının astronotların daha uzun uzay görevleri sırasında susuz kalmamasını sağlayabileceğini vaat ediyor.
Yaklaşık sekiz kilogram ağırlığında olan ve bir sırt çantasına sığan sistem, henüz gelecekteki uzay kıyafetlerinde kullanılmaya uygun değil. Sistemin işlevselliğini garanti altına almak için ağırlıksızlıkta ve diğer şeylerde test edilmesi gerekiyor.
(olb)