منابع آب ساکنین ایستگاه فضایی چیست؟

همانطور که می دانیم سفر به فضا نیازمند برنامه ریزی دقیق و خلاقانه است. فضانوردان و ساکنان ایستگاه فضایی باید کارآمدترین وسایل و تجهیزات را در سفر به همراه خود داشته باشند. با این وجود بردن و ارسال اسباب و تجهیزات به فضا بسیار پر هزینه خواهد بود. فضانوردان زمان زیادی را در فضا به سر می برند، بنابراین بدیهی است که نمی توانند تمام آب مورد نیاز خود را به همراه ببرند یا ممکن نیست که به طور منظم برای آنها ارسال شود. تنها گزینه باقی مانده، تصفیه و بازیافت آب می باشد. 

در گذشته آب آشامیدنی و مصرفی در فضا در بسته های خاص توسط یک شاتل برای فضانوردان فرستاده می شد. اما در سال 2010 در ایستگاه فضایی بین المللی سیستم تصفیه آب برقرار شد. بنابراین فضانوردان ناچار هستند، ذخایر آبی در دسترس خود را تصفیه کرده و دوباره از آنها استفاده کنند. تصفیه و بازیافت آب تنها مختص انسان نیست و همه حیوانات ساکن ایستگاه فضایی و جوندگان (موش ها) موجود در آزمایشگاه های این ایستگاه را شامل می شود. این موجودات برای نوشیدن، تنفس خود به آب نیازمند هستند. هم موش ها و انسان ها با تعریق و تنفس خود آب از دست می دهند. 90 درصد مایعات و فاضلاب های موجود در ایستگاه کاملاً بازیافت و تصفیه شده و مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد.

ایستگاه فضایی بین المللی

ایستگاه فضایی بین المللی یک ایستگاه فضایی است که با همکاری  بیش از  15 کشور دنیا ساخته شده است. این ایستگاه در مدار نزدیک به زمین و در ارتفاع 330 تا 435 کیلومتری از سطح زمین در حرکت می باشد. سرعت حرکت این ایستگاه فضایی 27600 کیلومتر به دور زمین بوده و روزی بیش از 15 بار به دور آن گردش می کند. 
بخش های اصلی این ایستگاه ساخته شده است تا سال های پایانی این دهه چند بخش جدید به آن اضافه می شود، پس از این تکمیل وزن ایستگاه فضایی بین المللی به 450 تن خواهد رسید و فضایی برابر 1200 متر مکعب را برای کار، پژوهش و زندگی در اختیار فضانوردان قرار می دهد. ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) سومین شی نورانی در آسمان است که با چشم غیر مسلح مشاهده می شود. 

آب آشامیدنی فضانوردان چگونه تامین می شود؟

ایستگاه فضایی بین المللی سالانه به حدود 6800 کیلوگرم آب و مواد مصرفی نیازمند هستند که باید از سطح زمین برای فضانوردان ارسال شود. با توجه به حضور دائمی 6 فضانورد در ایستگاه فضایی، سالانه هزینه بسیار زیادی صرف انتقال آب سالم و آشامیدنی به این ایستگاه می گردد. به منظور تولید آب آشامیدنی سالم و عاری از هر نوع ویروس و باکتری در ایستگاه فضایی ناسا دستگاهی وجود دارد که در هر ساعت 6 لیتر آب تصفیه شده را برای مصرف فضانوردان تولید می کند. 

سیستم بازیافت آب ISS

ایستگاه فضایی بین المللی دارای یک سیستم مدیریت آب پیچیده است که توانایی استخراج و تصفیه هر قطره آب را که در دسترس می باشد را دارد. اکثر این آب ها از منابع ناخوشایندی تامین می شود. منابع آب بازیافت شده شامل زیر هستند:

•    تنفس و عرق افراد و حیوانات
•    آب باقیمانده از شستشوی دست و دهان
•    آب دوش و فاضلاب

فضانوردان در هنگام تنفس یا تعریق در فضا مقداری آب از دست می دهند، شاید یک قطره عرق یا تنفس مقدار زیادی نباشد اما هر ذره آب در فضا بسیار ارزشمند است و باید دائماً بازیابی شود. هیچ چیز مرطوبی در ایستگاه فضایی دور  ریخته نمی شود مگر اینکه در هوا تبخیر شده باشد. در سیستم بازیافت آب در ISS، بخار ناشی از تنفس در تعریق ساکنین (انسان ها و حیوانات) ایستگاه فضایی در حفظ رطوبت کابین و پر کردن دوباره منبع دستگاه نقش حیاتی دارد. 

شاید این سیستم بازیابی، منزجر کننده باشد، آب بازیافت شده این دستگاه حتی بهتر و تمیز از آب بطری می باشد و پیش از استفاده باید از استانداردهای ایمنی بسیاری عبور کرده و از هر گونه گاز و مواد جامدی مانند مو و پرز پاک شود. این فرایند بسیار موثرتر از تاسیسات تصفیه فاضلاب بر روی زمین عمل می کند. واقعیت این است که تنها 2% از منابع آبی موجود در زمین برای آشامیدن مناسب هستند، آیا به نظر نمی رسد که شرکت های بیشتری باید به منظور تولید آب آشامیدنی از تصفیه و بازیافت استفاده کنند؟ 

سیستم تصفیه آب ناسا (ISS) یک پروژه در حال پیشرفت است. این سیستم بازیابی آب بسیار موثر بوده اما هنوز کامل نیست و به منابع آبی دیگری که طی ماموریت توسط شاتل فرستاده می شود، وابسته می باشد. فضانوردان باید با جیره سخت روزانه حدود دو لیتر آب را برای مصرف خود بازیابی کنند. حتی جهت استحمام خود به جای دوش معمولی از اسفنج مرطوب کمک بگیرند. تحقیقات تیم های تخصصی ناسا در جهت توسعه فناوری های بکار رفته در سیستم بازیافت آب در فضا تا 90 درصد انجام شده است و همچنان ادامه دارد.

آب خوردن هم در فضا آسان نیست!

شاید از خودتان بپرسید که فضانوردان احتمالاً نمی توانند آب را در لیوان ریخته و بنوشند. باید گفت پاسخ شما کاملاً درست است، زیرا آب در لیوان باقی نمی ماند. فضانوردان سفینه های فضایی برای نوشیدن آب از نوعی کیسه پلاستیکی نی دار استفاده می کنند. نی در این کیسه درپوش نازکی داردکه باز و بسته می شود. بستن فوری درپوش قبل از جدا کردن آن از دهان بسیار مهم است. زیرا در غیر این صورت خروج آب از ظرف ادامه می یابد و ممکن است موجب خرابی دستگاه ها و تجهیزات فضایی شود. لازم است که فضانوردان قبل از پرواز جهت آشامیدن هم آموزش ببینند. به قول فضانورد نامدار روسی "گئورگی گرچکو" که سه بار به فضا سفر کرده است، آب خوردن هم در فضا آسان نیست!

استحمام در فضا

یکی از امکاناتی که کمبود آن در فضا وجود دارد، دوش حمام می باشد. حالت بی وزنی که باعث به خواب رفتن عمیق فضانوردان می شود. اما آنها را از حمام مفرح صبحگاهی بی بهره می کند زیرا در حالت بی وزنی چکیدن آب بر روی سر انسان کاملاً غیر ممکن می باشد. اولین ایستگاه فضایی آمریکا و ایستگاه  "روسی میر" دارای تجهیزات حمام بودند و فضانوردان می توانستند به راحتی از آن استفاده کنند. این افراد توسط این تجهیزات از آب پاشی مخصوص برای استفاده کرده و موهای خود را با شامپوی خشک و بدون نیاز به آب شستشو می دادند. 
ساکنان سفینه فضایی روزانه از یک حوله مرطوب، چند حوله خشک جهت استحمام بهره می گیرند. هیجان انگیزترین تجربه در فضا، شستشوی موها است. فضانوردان بدین منظور ابتدا کیسه حاوی آب را روی سر خود می ریزند، پس از آنکه گوی های کوچک آن در اطراف سرشان آرام گرفت، توسط یک شامپوی خشک و ملایم موهای خود را شستشو می دهند. کوچکترین حرکت اضافه ای باعث پراکنده شدن قطرات گوی شکل آب به اطراف می شود. 

مسواک زدن در فضا!

مسواک زدن در فضا خود طنزی دیگر است. ساده ترین کارهایی که انسان ها در زمین انجام می دهند، در شرایط بی وزنی در فضا بسیار سخت تر است. سوال بسیار مهمی که توسط بسیار از افراد پرسیده می شود، این است که فضانوردان چگونه بدون کثیف شدن ایستگاه فضایی مسواک می زنند؟ 

فضانورد کانادایی به نام کریس هادفیلد از لحظه ورود به ایستگاه فضایی بین المللی برای درک بهتر مردم از شرایط موجود در فضا از ساده ترین کارهای روزانه فیلم گرفته و ارسال کرده است که در ادامه توسط هادفیلد شرح داده می شود. نکته مهمی که در اینجا وجود دارد این است که در ایستگاه فضایی بین المللی شیر آب جاری و سینک برای خروج آب وجود ندارد. فضانورد برای این کار ابتدا مقدار آب را از کیسه محتوی آب در فضا پخش کرده، سپس مسواک خود را با آن مرطوب می کند. فضانورد پس از قرار دادن خمیر دندان بر روی مسواک، دندان های خود را با آن تمیز می کند. هافیلد در ادامه مطلب می گوید: بعد از مسواک زدن نمی توانم دهان خود را با آب بشویم و مجبورم باقیمانده آن را ببلعم!