علماء يصممون بدلة فضاء يمكنها تحويل البول إلى مياه للشرب

قد يتمكن رواد الفضاء قريبا من أداء عمليات سير طويلة في الفضاء ضمن الرحلات الاستكشافية القمرية، بفضل ببدلة فضائية مستوحاة من الخيال العلمي، تعمل على إعادة تدوير البول إلى مياه صالحة للشرب.

النموذج الأولي، المصمم على غرار "البدلات الثابتة" في فيلم الخيال العلمي الكلاسيكي "Dune"، يجمع البول وينقيه ويمكنه إعادته إلى رائد الفضاء من خلال أنبوب الشرب في غضون خمس دقائق/ بحسب ما نقلت مجلة "فرونتيرسين".

ويأمل مبتكرو البدلة أن يتم نشرها قبل نهاية العقد في برنامج أرتميس التابع لناسا، والذي يركز على تعلم كيفية العيش والعمل لفترات طويلة في عالم آخر.

وقالت صوفيا إيتلين، الباحثة في طب وايل كورنيل وجامعة كورنيل: "يتضمن التصميم قسطرة خارجية تعتمد على الفراغ تؤدي إلى وحدة تناضح عكسي أمامي مدمجة، مما يوفر إمدادًا مستمرًا بمياه الشرب مع آليات أمان متعددة لضمان رفاهية رواد الفضاء". 

وتستعد وكالة ناسا لمهمة Artemis III في عام 2026، والتي تهدف إلى إنزال طاقم على القطب الجنوبي للقمر، مع طموح معلن لإطلاق مهمات مأهولة إلى المريخ بحلول ثلاثينيات القرن الحالي.

 ويتم بالفعل إعادة تدوير البول والعرق بشكل روتيني في محطة الفضاء الدولية (ISS)، لكن إيتلين يقول إن هناك حاجة إلى نظام مماثل عندما يكون رواد الفضاء في رحلة استكشافية.

قال إيتلين: "يتوفر لدى رواد الفضاء حاليًا لتر واحد فقط من الماء في أكياس المشروبات التي يرتدونها، وهذا غير كافٍ للسير في الفضاء القمري طويل الأمد المخطط له، والذي يمكن أن يستمر لمدة 10 ساعات، وحتى ما يصل إلى 24 ساعة في حالات الطوارئ".

هناك أيضًا شكاوى طويلة الأمد حول الحل الحالي لإدارة النفايات، أو ما يسمى بالملابس ذات الامتصاص الأقصى (MAG)، والتي هي في الأساس حفاضات للبالغين.

وبحسب ما ورد فإن الملابس عرضة للتسرب، وغير مريحة وغير صحية، مما دفع بعض رواد الفضاء إلى الحد من تناول الطعام والشراب قبل السير في الفضاء، والبعض الآخر للشكوى من التهابات المسالك البولية (UTIs).

وقال إيتلين، الذي أجرى استطلاعاً لرواد الفضاء أثناء بحثه عن التصميم الجديد: "إذا كنت تمنح ناسا مليارات الدولارات، فستعتقد أنهم لن يحتفظوا بالحفاضات".

واقترحت أن رواد الفضاء التجاريين في المستقبل قد يكونون أقل احتمالا لاتخاذ مثل هذه النظرة الشجاعة.

وقال البروفيسور كريستوفر ماسون، من كلية طب وايل كورنيل، وكبير مؤلفي الدراسة: "حتى في غياب كوكب صحراوي كبير، كما هو الحال في ديون، فإن هذا شيء يمكن أن يكون أفضل لرواد الفضاء".

ويتكون نظام البدلة الثابتة المقترح من كوب تجميعي من السيليكون المصبوب ليتناسب مع الأعضاء التناسلية، مع شكل وحجم مختلفين للنساء والرجال، وهذا موجود داخل ملابس داخلية مصنوعة من طبقات متعددة من القماش المرن.

يتصل الكوب المصنوع من السيليكون بمضخة تفريغ تعمل بالرطوبة ويتم تشغيلها تلقائيًا بمجرد أن يبدأ رائد الفضاء في التبول. 

بمجرد جمع البول، يتم تحويله إلى نظام الترشيح حيث يتم إعادة تدويره إلى الماء بكفاءة تصل إلى 87 بالمئة، يستخدم النظام نظام التناضح لإزالة الماء من البول، بالإضافة إلى مضخة لفصل الماء عن الملح.

يستغرق جمع وتنقية 500 مل من البول خمس دقائق فقط، وأثناء ذلك يمكن إثراء المياه النقية بالكهرباء وإعادتها إلى رائد الفضاء كمشروب طاقة.

يبلغ حجم النظام 38 سم × 23 سم × 23 سم، ويبلغ وزنه حوالي 8 كجم، وهو ما يعتبر مدمجًا وخفيفًا بما يكفي لحمله على ظهر بدلة الفضاء. ويخطط الفريق لتوظيف 100 متطوع في نيويورك في الخريف لاختبار النظام من حيث الراحة والأداء الوظيفي.

المصدر: عربي21