Teknologi Pengeringan Beku dan Daur Ulang Air Mendukung Kehidupan di Stasiun Luar Angkasa Internasional

Penyediaan pangan di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) menghadapi tantangan signifikan akibat kebutuhan akan format makanan yang ringan, stabil, dan mudah dikelola dalam kondisi mikrogravitasi. Teknologi pengeringan beku (freeze-drying) telah menjadi solusi logistik utama sejak era Program Gemini, yang menjadi jembatan antara Proyek Mercury dan Apollo untuk menguji prosedur misi penting. Proses ini menghilangkan air melalui sublimasi vakum, sebuah metode yang efektif menjaga integritas nutrisi makanan, memungkinkan astronot menghidrasi kembali hidangan seperti pasta dan telur orak-arik sesuai kebutuhan operasional.

Selain metode pengawetan, aspek keamanan operasional juga memengaruhi pilihan pangan; astronot secara rutin memilih tortilla sebagai pengganti roti biasa karena tortilla tidak menghasilkan remah-remah yang berpotensi mengganggu sistem elektronik sensitif stasiun. Kontrol nutrisi di orbit sangat ketat untuk memitigasi kehilangan massa otot dan kepadatan tulang yang merupakan konsekuensi umum dari lingkungan tanpa bobot. Program nutrisi terus berkembang, mencakup penambahan bahan seperti protein amaranth yang kaya kalsium untuk mendukung kesehatan tulang awak misi.

Pengelolaan sumber daya air di ISS menunjukkan tingkat efisiensi yang tinggi, sebuah keharusan mengingat keterbatasan ruang kargo. Sistem daur ulang canggih yang dioperasikan oleh Environmental Control and Life Support System (ECLSS) milik NASA berhasil memulihkan sekitar 93% dari total air yang digunakan, yang bersumber dari napas, keringat, dan urine astronot. Beberapa laporan bahkan mencatat tingkat pemulihan air mencapai 98% dari keringat dan urine saja, menghasilkan air minum yang kualitasnya diklaim melampaui standar air minum di Bumi. Efisiensi daur ulang ini merupakan fondasi sistem pendukung kehidupan loop tertutup, yang esensial bagi keberhasilan misi jangka panjang menuju Bulan dan Mars.

Sebelum sistem pemulihan canggih ini diterapkan, air menyumbang hampir separuh dari total muatan yang dibawa oleh pesawat ulang-alik ke ISS, sebuah beban logistik yang kini telah diminimalkan secara substansial. Sistem pemulihan air mengumpulkan cairan dari berbagai sumber, termasuk urine dan kelembaban udara kabin, yang kemudian diproses melalui Water Processor Assembly untuk dimurnikan. Pencapaian tingkat pemulihan di atas 90% secara drastis mengurangi ketergantungan pada pasokan air dari Bumi, membuka jalan bagi otonomi sumber daya dalam eksplorasi masa depan.

Sejalan dengan kemajuan teknologi pangan, badan antariksa kini memprioritaskan pengembangan kemampuan menanam dan memproduksi sumber daya pangan secara mandiri di luar angkasa, sebuah konsep yang sering dikaitkan dengan 'Agrispace'. Penelitian ini bertujuan menyediakan sayuran segar untuk nutrisi dan kesehatan mental astronot, sekaligus membangun kemandirian total untuk misi antarbintang. Sebagai ilustrasi, Badan Antariksa Eropa (ESA) sedang menjajaki proyek HOBI-WAN untuk mengubah urea dalam urine menjadi protein melalui mikroba, menghasilkan bubuk protein Solein yang dikembangkan oleh perusahaan Finlandia, Solar Foods. Inovasi ini, yang berakar dari kebutuhan bertahan hidup di luar angkasa, juga memberikan wawasan berharga untuk meningkatkan keberlanjutan pertanian di Bumi, termasuk pengembangan hidrogel yang lebih hemat air.