আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনে খাদ্য সংরক্ষণ ও জল পুনর্ব্যবহারের অত্যাধুনিক প্রযুক্তি

আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন (আইএসএস)-এর খাদ্য সরবরাহ ব্যবস্থা এমনভাবে নকশা করা হয়েছে যা ওজন-হালকা, স্থিতিশীল এবং অ-অভিকর্ষীয় পরিবেশে সহজে পরিচালনাযোগ্য। মহাকাশযানে সীমিত স্থান এবং ওজনের সীমাবদ্ধতার কারণে প্রচলিত খাদ্য সংরক্ষণের পদ্ধতিগুলি প্রায়শই কার্যকর হয় না, কারণ মহাকাশের চরম তাপমাত্রা ও উচ্চ বিকিরণ সাধারণ খাদ্যদ্রব্য দ্রুত নষ্ট করে দিতে পারে। এই চ্যালেঞ্জ মোকাবিলায়, হিমশীতল শুষ্ককরণ বা ফ্রিজ-ড্রাইং প্রযুক্তি ব্যবহার করা হচ্ছে, যা খাদ্যের পুষ্টিগুণ ও স্বাদ অনেকাংশে বজায় রেখে এর শেলফ-লাইফ বৃদ্ধি করে। ফ্রিজ-ড্রাইং প্রযুক্তি জেমিনি কর্মসূচির সময় থেকে ব্যবহৃত হয়ে আসছে, যা ভ্যাকুয়াম সাবলিমেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে খাদ্য থেকে জল অপসারণ করে।

এই প্রক্রিয়ায় খাদ্যকে প্রথমে হিমায়িত করা হয় এবং তারপর চাপ হ্রাস করে বরফকে সরাসরি বাষ্পে রূপান্তরিত করা হয়, ফলে খাদ্য হালকা ওজনের এবং দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণের উপযোগী হয়। এর ফলে মহাকাশচারীরা সহজেই স্ক্র্যাম্বলড ডিম এবং পাস্তার মতো খাবারগুলিকে জল যোগ করে পুনরায় ব্যবহারযোগ্য করে তুলতে পারেন। ফ্রিজ-ড্রাই করা খাবারগুলি তাদের তাজা বা টিনজাত সমকক্ষের তুলনায় ওজনে প্রায় ৮০-৯০% কম হতে পারে, যা মহাকাশযানের পেলোড ক্ষমতা বৃদ্ধিতে সহায়ক। তবে, মহাকাশযানের সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক্সের সুরক্ষার জন্য রুটির পরিবর্তে টরটিলা ব্যবহার করা হয়, কারণ রুটি থেকে ঝরে পড়া গুঁড়ো (ক্রাম্বস) ঝুঁকি তৈরি করতে পারে। জেমিনি মিশনের প্রথম দিকে, মহাকাশচারীরা টিউব থেকে সেমি-সলিড খাবার খেতেন, যা পরবর্তীকালে ফ্রিজ-ড্রাই করা খাবারে রূপান্তরিত হয়।

মাইক্রোগ্র্যাভিটিতে হাড়ের ঘনত্ব হ্রাস এবং পেশী ক্ষয় রোধের জন্য মহাকাশচারীদের পুষ্টি গ্রহণ কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় সাম্প্রতিক সংযোজনগুলির মধ্যে রয়েছে ক্যালসিয়াম-সমৃদ্ধ অ্যামারান্থ প্রোটিন। দীর্ঘমেয়াদী মহাকাশ অভিযানে পেশী অ্যাট্রোফি এবং হাড়ের খনিজ ঘনত্ব হ্রাস একটি গুরুতর সমস্যা, যার জন্য সাধারণত দৈনিক মোট শক্তির ১২%-১৫% প্রোটিন গ্রহণের সুপারিশ করা হয়। গবেষণায় দেখা গেছে যে, ছয় মাস আইএসএস-এ থাকার সময় ব্যায়ামের সহায়তায় দৈনিক ১.৪ গ্রাম/কেজি/দিনের প্রোটিন গ্রহণ হাড়ের ঘনত্ব হ্রাসকে প্রতিহত করতে পারে। খাদ্য বিজ্ঞানীরা কেবল ক্যালসিয়াম নয়, বরং ভিটামিন ডি-এর মতো অন্যান্য পুষ্টি উপাদানের অবস্থাও পর্যবেক্ষণ করেন, যা মহাকাশচারীদের জন্য একটি চ্যালেঞ্জ, কারণ তারা সুরক্ষিত মহাকাশযানে অতিবেগুনী আলোর সংস্পর্শে আসতে পারেন না।

জল ব্যবস্থাপনা আইএসএস-এর জীবনধারণ ব্যবস্থার একটি অপরিহার্য অংশ, যেখানে পরিবেশ নিয়ন্ত্রণ ও জীবনধারণ ব্যবস্থার (ECLSS) অংশ হিসেবে উন্নত পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়। এই অত্যাধুনিক ব্যবস্থাগুলি মহাকাশচারীদের শ্বাস-প্রশ্বাস, ঘাম এবং মূত্র থেকে ব্যবহৃত জলের প্রায় ৯৩% পুনরুদ্ধার করে। নাসার জল পুনরুদ্ধার ব্যবস্থার একটি উপ-ব্যবস্থা হলো ব্রাইন প্রসেসর অ্যাসেম্বলি, যা অবশিষ্ট মূত্র ব্রাইন থেকে জলের শেষ অংশটি বের করে আনে, যার ফলে সামগ্রিক জল পুনরুদ্ধারের হার ৯৮% পর্যন্ত পৌঁছায়। এই বদ্ধ-লুপ জল পুনরুদ্ধার ব্যবস্থা ভবিষ্যতের চন্দ্র ঘাঁটি এবং মঙ্গল অভিযানের জন্য অপরিহার্য। পরিবেশ প্রকৌশলীরা কেনেডি স্পেস সেন্টারের স্পেস লাইফ সায়েন্সেস ল্যাবরেটরিতে গবেষণা করে এই ব্যবস্থাগুলির উন্নয়নে সহায়তা করেছেন। এই সিস্টেমগুলি ক্যাবিনের বাতাস থেকে আর্দ্রতা ঘনীভূত করে তরল জল তৈরি করে এবং দূষিত জলকে পরিশোধিত করে পানযোগ্য জলে রূপান্তর করে, যা অনেক ক্ষেত্রে পৃথিবীর পানীয় জলের মানকেও ছাড়িয়ে যায়।

ভবিষ্যতের দীর্ঘমেয়াদী মিশনের জন্য স্বনির্ভরতা অর্জনের লক্ষ্যে, বিজ্ঞানীরা এখন চাঁদ এবং তার বাইরেও খাদ্য চাষের প্রযুক্তি বিকাশের দিকে মনোনিবেশ করছেন। এই প্রচেষ্টার অংশ হিসেবে, ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থা (ESA)-এর সহায়তায় সল-সিস্টেম মাইনিং (SolSys Mining) চন্দ্র রেগোলিথের রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ করে উদ্ভিদের জন্য সার তৈরির পদ্ধতি নিয়ে গবেষণা করছে। এছাড়া, কানাডিয়ান স্পেস এজেন্সি (CSA) এবং জার্মান অ্যারোস্পেস সেন্টার (DLR)-এর সহযোগিতায় ক্যানডেনসিস অ্যারোস্পেস (Canadensys Aerospace) একটি চন্দ্র কৃষি মডিউল (LAM)-এর পূর্ণাঙ্গ প্রোটোটাইপ তৈরি করছে, যা চাঁদের প্রতিকূল পরিবেশে উদ্ভিদের চাষের পরীক্ষা চালাবে। এই ধরনের স্ব-টেকসই, বায়ো-রিজেনেটিভ জীবনধারণ ব্যবস্থাগুলি মহাকাশচারীদের খাদ্য সরবরাহ নিশ্চিত করার পাশাপাশি মহাকাশ প্রযুক্তির অগ্রগতি পৃথিবীর কৃষি চ্যালেঞ্জ মোকাবিলায়ও সহায়ক হবে।