NASA vừa công bố một cột mốc quan trọng với hệ thống tái chế nước vòng kín trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), đạt hiệu suất phục hồi ấn tượng 98%. Thành tựu này là yếu tố then chốt cho việc duy trì sự hiện diện lâu dài của con người trong không gian, đặc biệt là cho các sứ mệnh khám phá Mặt Trăng và Sao Hỏa trong tương lai.
Hệ thống Kiểm soát Môi trường và Hỗ trợ Sự sống (ECLSS) trên ISS tích hợp một Hệ thống Phục hồi Nước tiên tiến. Hệ thống này thu gom nước thải từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nước tiểu của các phi hành gia, hơi ẩm từ không khí trong khoang và nước sử dụng cho các hoạt động vệ sinh. Một bộ phận quan trọng là Bộ Xử lý Nước tiểu (UPA), có khả năng thu hồi khoảng 75% lượng nước từ nước tiểu thông qua quá trình chưng cất chân không. Phần nước muối còn lại sau đó được xử lý bởi Bộ Xử lý Nước Muối (BPA), sử dụng không khí nóng, khô để làm bay hơi nước, qua đó đạt được tỷ lệ phục hồi tổng thể 98%.
Nước được phục hồi trải qua một quy trình tinh chế nghiêm ngặt trong Bộ Xử lý Nước (WPA). Quá trình này bao gồm lọc các hạt, loại bỏ muối và các chất ô nhiễm hữu cơ, đồng thời sử dụng quá trình oxy hóa xúc tác để phân hủy bất kỳ hợp chất hữu cơ còn sót lại nào. Để đảm bảo an toàn tuyệt đối, iod được thêm vào nước đã tinh chế nhằm ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật. Nước uống thu được thường vượt qua các tiêu chuẩn chất lượng nước uống trên Trái Đất, đảm bảo sức khỏe và sự an toàn cho các phi hành gia.
Bước tiến công nghệ này không chỉ hỗ trợ sức khỏe thể chất của các phi hành gia trên ISS mà còn tạo dựng nền tảng vững chắc cho các nỗ lực khám phá không gian sâu trong tương lai. Bằng cách giảm đáng kể sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp nước từ Trái Đất, NASA đang nâng cao tính bền vững cho các chuyến du hành vũ trụ dài hạn. Việc triển khai thành công hệ thống phục hồi nước này trên ISS nhấn mạnh tính khả thi của các hệ thống hỗ trợ sự sống vòng kín trong môi trường không gian đầy thách thức, đánh dấu một bước tiến đáng kể trong quá trình mở rộng khám phá không gian của con người.
Nghiên cứu sâu hơn về các hệ thống hỗ trợ sự sống vòng kín cho thấy, ngoài việc tái chế nước, các công nghệ tương tự đang được phát triển để tái tạo không khí và thậm chí là sản xuất thực phẩm trong môi trường ngoài Trái Đất. Ví dụ, các hệ thống quang hợp nhân tạo đang được thử nghiệm nhằm chuyển đổi carbon dioxide thành oxy, mô phỏng quá trình quang hợp của thực vật. Điều này cho thấy một tầm nhìn toàn diện hơn về việc tạo ra một môi trường sống tự cung tự cấp cho các sứ mệnh dài hạn, nơi các phi hành gia có thể tự duy trì cuộc sống mà không cần tiếp tế thường xuyên từ Trái Đất. Sự phát triển này không chỉ là một thành tựu kỹ thuật mà còn là minh chứng cho khả năng thích ứng và sáng tạo của con người khi đối mặt với những giới hạn của môi trường bên ngoài.