NASA logra un hito en la recuperación de agua en la Estación Espacial Internacional        

Por Melissa Gaskill, NASA

30 de junio de 2023.

El astronauta de la ESA (Agencia Espacial Europea) Matthias Maurer cambia la vejiga en el ensamblaje del procesador de salmuera de la estación espacial. Crédito: NASA.

Para las misiones espaciales que se aventuran más allá de la órbita terrestre baja, los nuevos desafíos incluyen cómo satisfacer las necesidades básicas de los miembros de la tripulación sin misiones de reabastecimiento desde tierra. La NASA está desarrollando sistemas de soporte vital que pueden regenerar o reciclar consumibles como alimentos, aire y agua y los está probando en la Estación Espacial Internacional.

Idealmente, los sistemas de soporte vital necesitan recuperar cerca del 98 % del agua que traen las tripulaciones al comienzo de un largo viaje. El Sistema de Soporte de Vida y Control Ambiental (ECLSS) de la estación espacial demostró recientemente que puede lograr ese importante objetivo.

ECLSS es una combinación de hardware que incluye un sistema de recuperación de agua. Este sistema recolecta las aguas residuales y las envía a la Asamblea Procesadora de Agua (WPA), que produce agua potable. Un componente especializado utiliza deshumidificadores avanzados para capturar la humedad liberada en el aire de la cabina por el aliento y el sudor de la tripulación.

Otro subsistema, el Urine Processor Assembly (UPA), recupera el agua de la orina mediante destilación al vacío. Una demostración de tecnología anterior en la estación espacial probó mejoras en el ensamblaje de destilación de la UPA. La destilación produce agua y una salmuera de orina que aún contiene algo de agua recuperable. Un ensamblaje de procesador de salmuera (BPA) desarrollado para extraer estas aguas residuales restantes ha estado en la estación espacial como demostración de su funcionamiento en microgravedad. Evaluaciones recientes encontraron que el BPA ayudó al sistema a alcanzar la meta de recuperación de agua del 98 %.

"Este es un paso adelante muy importante en la evolución de los sistemas de soporte vital", dice Christopher Brown, parte del equipo del Centro Espacial Johnson que administra el sistema de soporte vital de la estación espacial. "Digamos que recolecta 100 litros de agua en la estación. Pierde dos litros de eso y el otro 98 % sigue dando vueltas y vueltas. Mantener eso en funcionamiento es un logro increíble".

"Antes del BPA, nuestra recuperación total de agua estaba entre el 93 % y el 94 % en general", dice Jill Williamson, gerente de subsistemas de agua de ECLSS. "Ahora hemos demostrado que podemos alcanzar una recuperación total de agua del 98 %, gracias al procesador de salmuera".

El BPA toma la salmuera producida por la UPA y la pasa a través de una tecnología de membrana especial, luego sopla aire caliente y seco sobre la salmuera para evaporar el agua. Ese proceso crea aire húmedo que, al igual que el aliento y la transpiración de la tripulación, es recolectado por los sistemas de recolección de agua de la estación.

Toda el agua recolectada es tratada por la WPA. Primero utiliza una serie de filtros especializados, luego un reactor catalítico que descompone cualquier rastro de contaminantes que queden. Los sensores verifican la pureza del agua y se reprocesa el agua inaceptable. El sistema también agrega yodo al agua aceptable para evitar el crecimiento microbiano y lo almacena, listo para que lo use la tripulación. Cada miembro de la tripulación necesita alrededor de un galón de agua por día para el consumo, la preparación de alimentos y la higiene, como cepillarse los dientes.

El equipo reconoce que la idea de beber orina reciclada puede hacer que algunas personas se sientan aprensivas. Pero enfatizan que el resultado final es muy superior a lo que los sistemas municipales de agua producen sobre el terreno.

"El procesamiento es fundamentalmente similar a algunos sistemas de distribución de agua terrestre, solo que se realiza en microgravedad", dice Williamson. "La tripulación no está bebiendo orina; están bebiendo agua que ha sido recuperada, filtrada y limpiada de tal manera que es más limpia que la que bebemos aquí en la Tierra. Tenemos muchos procesos implementados y muchas pruebas en tierra para proporcionar confianza de que estamos produciendo agua limpia y potable".

Los sistemas en ECLSS se han probado cuidadosamente, no solo para garantizar que funcionen según lo previsto, sino también para demostrar que cada uno es confiable y puede funcionar a largo plazo sin mucho mantenimiento o piezas de repuesto.

"Los sistemas ECLSS regenerativos se vuelven cada vez más importantes a medida que avanzamos más allá de la órbita terrestre baja", dice Williamson. "La imposibilidad de reabastecerse durante la exploración significa que debemos poder recuperar todos los recursos que la tripulación necesita en estas misiones. Cuanta menos agua y oxígeno tengamos que enviar, más ciencia se puede agregar al vehículo de lanzamiento. Los sistemas regenerativos robustos significan que la tripulación no tiene que preocuparse por eso y puede concentrarse en la verdadera intención de su misión".

Fuente:

https://phys.org/news/2023-06-nasa-recovery-milestone-international-space.html