Die NASA hat mit ihrem geschlossenen Wasserrückgewinnungssystem auf der Internationalen Raumstation (ISS) einen bedeutenden Fortschritt erzielt und eine beeindruckende Rückgewinnungsrate von 98 % erreicht. Diese Entwicklung ist entscheidend für die Ermöglichung längerer menschlicher Aufenthalte im Weltraum, insbesondere für zukünftige Missionen zum Mond und zum Mars.
Das Environmental Control and Life Support System (ECLSS) der ISS umfasst ein hochentwickeltes Wasserrückgewinnungssystem. Dieses System sammelt Abwasser aus vielfältigen Quellen, darunter Astronautenurin, Feuchtigkeit aus der Kabinenluft und Wasser, das bei Hygienemaßnahmen verwendet wird. Eine Schlüsselkomponente, die Urine Processor Assembly (UPA), gewinnt mittels Vakuumdestillation etwa 75 % des Wassers aus dem Urin zurück. Die verbleibende Sole wird dann von der Brine Processor Assembly (BPA) aufbereitet, die warme, trockene Luft nutzt, um das Wasser zu verdampfen, was letztendlich die Gesamtrückgewinnungsrate von 98 % ermöglicht.
Das zurückgewonnene Wasser durchläuft einen strengen Reinigungsprozess in der Water Processor Assembly (WPA). Dieser beinhaltet die Filterung von Partikeln, die Entfernung von Salzen und organischen Verunreinigungen sowie die katalytische Oxidation zur Zersetzung verbleibender organischer Verbindungen. Als letzte Sicherheitsmaßnahme wird dem gereinigten Wasser Jod zugesetzt, um mikrobielles Wachstum zu verhindern. Das resultierende Trinkwasser übertrifft oft die Qualitätsstandards von Trinkwasser auf der Erde und gewährleistet die Gesundheit und Sicherheit der Astronauten.
Dieser technologische Sprung unterstützt nicht nur das Wohlbefinden der Astronauten auf der ISS, sondern legt auch eine entscheidende Grundlage für zukünftige Tiefraumvorhaben. Durch die signifikante Reduzierung der Abhängigkeit von Wasserlieferungen von der Erde erhöht die NASA die Nachhaltigkeit von Langzeit-Raumflügen. Die erfolgreiche Implementierung dieses Wasserrückgewinnungssystems auf der ISS unterstreicht die Machbarkeit von geschlossenen Lebenserhaltungssystemen in der herausfordernden Umgebung des Weltraums. Es stellt einen erheblichen Fortschritt in der fortlaufenden Erweiterung der bemannten Weltraumforschung dar.
Die Brine Processor Assembly (BPA), die von Paragon Space Development Corporation entwickelt wurde, hat sich als entscheidend für das Erreichen der 98 %-Marke erwiesen. Seit ihrer Installation im März 2021 hat die BPA über 741 kg Wasser aus Urinsolen gewonnen, was zu Kosteneinsparungen von über 80 Millionen US-Dollar geführt hat, da weniger Wasser von der Erde nachgeliefert werden muss. Diese Technologie ist ein wichtiger Schritt zur Ermöglichung menschlicher Erkundungen des tiefen Weltraums und übertrifft die Leistung der bisherigen ISS-Technologie zur Rückgewinnung von Wasser aus Solen. Die fortlaufenden Operationen der BPA liefern wertvolle Erkenntnisse für die effizientesten Methoden der Wasserrückgewinnung und informieren über bewährte Praktiken für zukünftige Anwendungen von Wasseraufbereitungstechnologien.