NASA
Num futuro próximo, a NASA e outras agências espaciais planeam enviar equipas além da órbita baixa da Terra (LEO) para realizar missões de longa duração na Lua e em Marte.
Para enfrentar esse desafio, a NASA está a desenvolver sistemas de suporte à vida que sustentarão os membros da tripulação sem a necessidade de missões de reabastecimento da Terra. Esses sistemas devem ser de natureza regenerativa e de circuito fechado, o que significa que eles irão reciclar consumíveis como comida, ar e água sem desperdício zero. Atualmente, as tripulações a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) contam com um Sistema de Controle Ambiental e Suporte à Vida (ECLSS) para atender às suas necessidades.
Este sistema recicla o ar a bordo da estação, passando-o por filtros que limpam o excesso de dióxido de carbono produzido pela expiração da tripulação. Enquanto isso, o sistema usa desumidificadores avançados para capturar a humidade da exalação e transpiração da tripulação e envia-a para o Conjunto de Purificação de Água (WPA).
Outro subsistema, chamado Urine Processor Assembly (UPA), recupera e destila a água da urina dos astronautas. Para aumentar a eficiência do WPA, a equipa integrou um novo componente chamado Brine Processor Assembly (BPA), que recentemente ultrapassou um marco importante.
Um dos principais problemas com missões de longa duração para Marte e outros locais no Espaço profundo é como a distância torna as missões de reabastecimento impraticáveis.
Os trânsitos para Marte podem levar até seis meses, e isso somente quando Marte e a Terra estão mais próximos nas suas respectivas órbitas (também conhecido como Oposição de Marte ). As missões de reabastecimento destinadas à Lua ainda levarão alguns dias para chegar lá, o que certamente é uma melhoria, mas ainda é cara.
Um sistema que é regenerativo e pode fornecer consumíveis com reabastecimento mínimo (ou nenhum) não apenas permitiria missões de longa duração, mas também reduziria drasticamente os custos de missões operando mais perto da Terra.
As atualizações anteriores do UPA aumentaram a eficiência geral do sistema WPA, permitindo recuperar de 93 a 94% de toda a água produzida pelas atividades da tripulação. No entanto, os técnicos da NASA esperam conseguir um sistema que possa reciclar a água com 98% de eficiência para que os astronautas possam reaproveitar quase toda a água que trazem consigo.
A forma como a UPA recicla e purifica a água é bastante simples. Primeiro, a água recuperada passa por uma série de filtros especiais e é tratada por um reator catalítico que decompõe quaisquer vestígios de contaminantes remanescentes.
O sistema verifica os níveis de pureza da água usando sensores especiais, adiciona iodo para evitar o crescimento microbiano e armazena a água purificada para consumo da tripulação. Cada tripulante necessita de quase 4 litros de água diariamente para consumo, preparo de alimentos e higiene.
Como Jill Williamson, gerente de subsistemas de água da ECLSS, explicou num comunicado de imprensa recente da NASA:
“O processamento é fundamentalmente semelhante a alguns sistemas terrestres de distribuição de água, apenas feitos em microgravidade. A tripulação não está a beber urina; eles estão a beber água que foi recuperada, filtrada e limpa de forma que seja mais limpa do que a que bebemos aqui na Terra. Temos muitos processos em vigor e muitos testes de solo para fornecer confiança de que estamos produzindo água potável e limpa”.
Este processo de destilação produz água purificada e uma salmoura de urina como subproduto, que ainda contém água reutilizável. O BPA funciona pegando na salmoura produzida pela UPA e passando-a por uma membrana especial, depois batendo na salmoura com ar quente e seco para evaporar a água restante.
Isso cria ar húmido que é recuperado pelo sistema de recuperação de água, assim como a exalação e a transpiração das tripulações. Depois de fazer testes com o novo subsistema BRA, os técnicos da NASA descobriram que o WPA alcançou 98% de eficiência.
Christopher Brown, que faz parte da equipa do Johnson Space Center que gerencia o sistema de suporte de vida da estação espacial, explicou como essa conquista coloca a NASA no caminho certo para a realização de um sistema de suporte de vida regenerativo. “Este é um passo muito importante na evolução dos sistemas de suporte à vida”, disse.
Os sistemas no ECLSS foram cuidadosamente testados para garantir que funcionassem como pretendido e demonstraram que são confiáveis e capazes de operar a longo prazo sem muita manutenção ou peças sobressalentes. Este é outro aspeto importante de um sistema de suporte à vida para missões de longa duração além da Terra, que é a capacidade de funcionar sem a necessidade de substituição de componentes que irão quebrar e precisam de ser levados da Terra.
Essas características – alta eficiência, perdas mínimas e sustentabilidade – também são cruciais para a realização de um sistema de suporte à vida que pode suportar tripulações que vivem longe do LEO. Num futuro não muito distante, espera-se que o desenvolvimento e a exploração lunar dêem lugar a colónias lunares e uma economia próspera que inclua o turismo lunar.
ZAP // Universe Today
