มิติใหม่แห่งนวัตกรรม การเปลี่ยนปัสสาวะเป็นน้ำดื่มบนอวกาศ

การตั้งถิ่นฐานบนอวกาศ ถือเป็นภารกิจใหม่สำหรับ NASA และเป็นหมุดหมายลำดับต่อไปในโครงการสำรวจอวกาศนับจากนี้ เป้าหมายแรกของพวกเขาคือการส่งนักบินอวกาศขึ้นไปประจำบนสถานีและใช้ชีวิตอยู่อาศัยบนดวงจันทน์ภายในปี 2030 เพื่อเป็นการปูทางสู่แผนงานทางอวกาศอีกมากมายในอนาคต

 

          ด้วยเหตุนั้นจึงเกิดความพยายามในการพัฒนาเทคโนโลยีสนับสนุนการใช้ชีวิตบนอวกาศในหลายด้าน ทั้งในส่วนที่อยู่อาศัย, พลังงาน, อากาศหายใจ ฯลฯ เพื่อส่งเสริมการใช้ชีวิตและเพิ่มโอกาสการอยู่รอดของมนุษย์บนอวกาศ ซึ่งอาจเป็นปลายทางในการเก็บเกี่ยวทรัพยากรและการใช้ชีวิตของมนุษย์ต่อไป

 

          แต่แนวคิดล่าสุดอาจทำให้หลายท่านทำหน้าไม่ถูก กับแนวคิดของ NASA ที่จะเปลี่ยนฉี่เป็นน้ำดื่มบนอวกาศ

 

 

ความลำบากในการหมุนเวียนทรัพยากรสำหรับชีวิตบนอวกาศ

 

          เราทราบดีว่าภารกิจบนอวกาศจำเป็นต้องอาศัยเวลาหลายเดือนบางครั้งอาจถึงหลักปี และด้วยสภาพแวดล้อมแตกต่างบนอวกาศเราไม่สามารถหาทรัพยากรที่เหมาะสมต่อการดำรงชีพ พวกเขาจึงไม่มีทางใช้ชีวิตอย่างสุขสบาย แต่ต้องอาศัยทรัพยากรอันจำกัดที่มีอยู่เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด

 

          ด้วยเหตุนี้นักบินอวกาศจำเป็นต้องได้รับการฝึกฝนในหลายด้าน เช่นเดียวกับวิทยาการในการใช้ชีวิตที่ได้รับการพัฒนาให้สามารถพึ่งพาตัวเองโดยสมบูรณ์ ทั้งในด้านการซ่อมแซมและจัดสรรทรัพยากร การเพาะปลูกสร้างระบบนิเวศขึ้นเอง โดยเฉพาะการหมุนเวียนทรัพยากรสำคัญอย่างน้ำและออกซิเจน

 

          แนวทางในการเข้าถึงทรัพยากรของนักบินอวกาศมีอยู่เพียง 2 วิธี อย่างแรกคือการบรรทุกทรัพยากรจำเป็นขึ้นไปพร้อมกัน หรือการขนส่งตามขึ้นมาภายหลังผ่านสถานีอวกาศ แน่นอนทั้งสองรูปแบบต่างมีขีดจำกัดในการขนส่ง ไม่สามารถพึ่งพาเป็นวิธีหลักในการดำรงชีพ จำเป็นต้องมองหาแนวทางอื่นเพื่อให้สามารถดำรงชีวิตได้

 

          จริงอยู่สำหรับบางพื้นที่อย่างดวงจันทร์เราอาจสามารถเก็บเกี่ยวทรัพยากรน้ำบนนั้นมาใช้งาน แต่ในภารกิจระยะยาวอย่างการเดินทางไปดาวอังคารที่ต้องใช้ระยะเวลาราว 2 ปี หากภารกิจนั้นมีนักบินอวกาศเข้าร่วม 4 คน คำนวณจากความต้องการน้ำของคนเราที่ 3.8 ลิตร/วัน ตลอดการเดินทางต้องใช้น้ำมากถึง 9 ตันอีกทั้งน้ำเหล่านี้จะกลายเป็นปัสสาวะอีกด้วย

 

          นี่จึงเป็นความจำเป็นในการหมุนเวียนทรัพยากร นอกจากเพื่อใช้ประโยชน์และหมุนเวียนทรัพยากรให้เพียงพอในการใช้งานตลอดภารกิจ ยังช่วยบำบัดของเสียจากร่างกายของนักบินอวกาศไปพร้อมกัน ถือเป็นเรื่องจำเป็นสำหรับการปฏิบัติภารกิจ และอาจกลายเป็นแนวทางในการดำรงชีพบนอวกาศของมนุษย์ต่อไป

 

          นำไปสู่แนวคิดการเปลี่ยนปัสสาวะให้กลายเป็นน้ำดื่มบนอวกาศในที่สุด

 

 

การเปลี่ยนปัสสาวะเป็นน้ำดื่ม แนวทางการใช้ชีวิตบนอวกาศ

 

          จริงอยู่การดื่มปัสสาวะฟังดูน่าขยะแขยงคล้ายเป็นแนวคิดของลัทธิบางประเภท แต่อันที่จริงการหมุนเวียนทรัพยากรน้ำเพื่อนำกลับมาใช้งานไม่ใช่เรื่องใหม่ อีกทั้งน้ำที่จะนำกลับมาหมุนเวียนก็ไม่ได้จำกัดเพียงปัสสาวะ แต่จะทำการเก็บกู้น้ำที่ออกมาจากร่างกายแล้วนำกลับมาใช้ใหม่โดยสมบูรณ์

 

          ระบบนี้ถูกเรียกว่า Environmental Control and Life Support System (ECLSS) ประกอบด้วยรูปแบบการทำงานหลากหลาย โดยจะทำการดูดซับน้ำในทุกองค์ประกอบตั้งแต่การดูดความชื้นผ่านทางลมหายใจ ดูดซับเหงื่อที่ไหลออกจากร่างกาย ไปจนการนำปัสสาวะกลับมาบำบัดเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่

 

          กลไกการทำงานของระบบนี้จะเริ่มต้นจากการนำปัสสาวะที่ได้รับมาเพิ่มอุณหภูมิ ทำให้เกิดการระเหยผ่านความร้อนเพื่อแยกน้ำและเกลือออกจากกัน จากนั้นจะถูกนำกลับไปควบแน่นเป็นของเหลว นำไปผ่านชุดตัวกรองและเครื่องเร่งปฏิกิริยา เพื่อคัดแยกสิ่งปนเปื้อน เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจสอบความบริสุทธิ์ของน้ำให้ผลน่าพอใจก็จะเติมไอโอดีนเพื่อฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ จากนั้นน้ำที่ได้มาก็พร้อมจะนำกลับมาบริโภคอีกครั้ง

 

          น้ำที่ผ่านกระบวนการนี้จะได้รับการคัดกรองเชื้อโรคและของเสียออกจากน้ำไปถึง 98% สามารถนำกลับมาบริโภคใหม่ได้อีกครั้งอย่างปลอดภัย โดยกระบวนการกรองคัดแยกของเสียออกจากน้ำเป็นขั้นตอนการบำบัดน้ำเสียตามปกติที่เกิดขึ้นบนโลก ในขณะที่ระบบ ECLSS สามารถทำให้เกิดขึ้นได้บนอวกาศเท่านั้น

 

          เมื่อผ่านกระบวนการกรองและคัดแยกของเสียเสร็จสิ้น ของเหลวจะกลับสู่สถานะน้ำสะอาดสามารถดื่มได้ตามปกติ ทั้งยังผ่านการทดสอบยืนยันความสะอาดและความปลอดภัยหลายขั้นตอน เพื่อให้แน่ใจได้ว่าที่นักบินอวกาศดื่มบนยานนับจากนี้ไม่ใช่ปัสสาวะ แต่เป็นน้ำสะอาดที่ผ่านกระบวนการบำบัดน้ำเสียเป็นอย่างดี

 

 

          ฟังถึงตรงนี้หลายท่านอาจยังไม่แน่ใจไปจนรู้สึกนักบินอวกาศน่าสงสารอยู่บ้าง แต่โครงสร้างองค์ประกอบของน้ำที่ผ่านการกรองและแยกของเสียไม่ได้แตกต่างจากน้ำทั่วไป อันที่จริงหากให้เปรียบเทียบน้ำที่นักบินอวกาศดื่มหลังผ่านระบบนี้ ยังมีความสะอาดและปลอดภัยกว่าน้ำประปาทั่วไปที่อยู่บนโลกเสียอีก

 

          ดังนั้นจึงขอให้ทุกคนแน่ใจได้ว่า น้ำที่กำลังดื่มบนยานอวกาศนั้นไม่ใช่ปัสสาวะแต่เป็นน้ำสะอาดตามปกติ

 

 

 

          ที่มา

 

          https://www.theguardian.com/science/2022/nov/20/astronauts-moon-nasa-artemis-mission-space

 

          https://newatlas.com/space/nasa-converts-pee-to-drinkable-water-on-international-space-station/