На Международной космической станции (МКС) достигнут значительный прогресс в области систем жизнеобеспечения: космическая вода регенерации замкнутого цикла теперь восстанавливается с эффективностью 98%. Это достижение является ключевым для обеспечения длительного присутствия человека в космосе, особенно в контексте будущих экспедиций на Луну и Марс.
Система контроля окружающей среды и жизнеобеспечения (ECLSS) на МКС включает в себя сложную систему регенерации воды. Эта система собирает сточные воды из различных источников, включая урину астронавтов, влагу из воздуха кабины и воду, использованную для гигиенических процедур. Ранее эффективность системы составляла 93-94%, что приводило к потере 6-7 литров воды за цикл. Усовершенствование системы, в частности, благодаря Узлу переработки рассола (BPA), позволило достичь показателя в 98%.
Ключевым элементом является Узел переработки мочи (UPA), который с помощью вакуумной дистилляции извлекает около 75% воды из урины. Оставшийся рассол затем обрабатывается Узлом переработки рассола (BPA). Этот узел пропускает рассол через специальные мембраны, вводя его в сухой воздух, который затем испаряет содержащуюся в нем воду. Полученный влажный воздух собирается осушителями ECLSS, становясь неотличимым от воздуха, которым дышат члены экипажа.
Регенерированная вода проходит строгий процесс очистки в Узле переработки воды (WPA). Он включает фильтрацию для удаления частиц, очистку от солей и органических загрязнителей, а также каталитическое окисление для разложения остаточных органических соединений. В качестве финальной меры безопасности в очищенную воду добавляется йод для предотвращения роста микробов. По данным NASA, полученная питьевая вода часто превосходит по качеству питьевую воду на Земле.
Этот технологический прорыв не только поддерживает благополучие астронавтов на МКС, но и закладывает основу для будущих дальних космических экспедиций. Значительно снижая зависимость от поставок воды с Земли, NASA повышает устойчивость длительных космических путешествий. Стоимость доставки одного литра воды на орбиту исчисляется тысячами долларов, поэтому высокая степень регенерации является критически важной для экономической целесообразности миссий.
Успешная реализация этой системы регенерации воды на МКС подтверждает жизнеспособность замкнутых систем жизнеобеспечения в суровых условиях космоса. Это значительный шаг вперед в освоении человеком космического пространства. Исторически, ранние космические миссии полагались на доставку всех запасов с Земли, сбрасывая отходы в космос. Развитие таких систем, как ECLSS, отражает переход к более автономным и устойчивым космическим операциям, что является необходимым условием для амбициозных планов по исследованию дальнего космоса, включая миссии на Марс, где доставка ресурсов с Земли будет крайне затруднительной и дорогостоящей.