НАСА начинает испытания очистных сооружений лунной базы

Мобильная установка по очистке сточных вод, разработанная Космическим центром Кеннеди во Флориде, была доставлена ​​в Университет Северной Дакоты в Гранд-Форксе (UND) для испытаний, сообщает НАСА.

"Жилые модули на Луне должны будут работать вдали от стабильных линий снабжения, которые в настоящее время поддерживают астронавтов в условиях пониженной гравитации. Чтобы решить эту проблему, мы строим будущие устойчивые системы на поверхности Луны, которые смогут перерабатывать сточные воды в питательные вещества для растений и биопроизводства", - говорит Люк Роберсон, директор систем поверхностных вод в Дирекции марсианской программы Космического центра Кеннеди.

Дивергентная развертываемая установка по очистке сточных вод предназначена для переработки отходов экипажа в полезные ресурсы. Он размещен в трейлере размером 8,5 на 24 фута (примерно 2,6 на 7,3 метра) и включает в себя три биологических реактора, вертикальный слой, оборудование для окончательной очистки воды, блок мониторинга окружающей среды, программное обеспечение автономного управления и функции безопасности.

В отличие от наземных систем очистки, эта установка разделяет потоки отходов. Такой «дивергентный» подход важен для небольших бригад, поскольку сточные воды, производимые 4-8 людьми, могут иметь высокую концентрацию. Моча, гигиеническая и промывная вода, фекалии и пищевые отходы содержат различные уровни солей, твердых частиц, углерода, азота, фосфора и других соединений. Очищая их отдельно, вы можете направить каждый тип сточных вод в тот реактор, который с ними справляется лучше всего:

Анаэробный фототрофный мембранный биореактор перерабатывает фекалии и пищевые отходы, превращая их в богатую питательными веществами воду, пригодную для выращивания растений.

аэробный мембранный биореактор с подвесным слоем обрабатывает мочу и смывную воду из туалета,

Биологический реактор с мембранной аэрацией занимается сбором сточных вод из душа, стирки и стирки.

Полученные питательные растворы будут увлажнять вертикальный гидропонный слой. Урожай, выращенный на нем, будет сравним с тем, который дает гидропоника с обычными удобрениями.

В УНД установка была подключена к надувному аналогу модуля «Луна-Марс» через санузел с туалетом, разделяющим потоки мочи и кала. Такая конструкция упрощает работу системы очистки.

«Испытания помогут НАСА оценить реальную производительность оборудования, потребности в обучении экипажа, надежность системы и то, насколько хорошо симуляторы сточных вод сравниваются с реальными продуктами метаболизма человека в аналоговой среде миссии», — сказал Али Альшами, инженер-химик, руководивший испытаниями в UND.

В будущих лунных или марсианских модулях такие системы очистки воды помогут замкнуть контур жизнеобеспечения — регенерацию воды, переработку питательных веществ, поддержку урожая и сокращение количества отходов, которые необходимо хранить или утилизировать.

Исследователи также изучают возможность использования ресурсов, извлеченных из сточных вод, для космического производства. Один из подходов — использовать переработанную воду для кормления микробов, вырабатывающих молочную кислоту, которая затем преобразуется в полимолочную кислоту. В будущем этот материал может служить связующим компонентом для 3D-печати запчастей из лунного или марсианского реголита. Таким образом, потенциальные выгоды от переработки гораздо шире, чем просто запасы воды и продуктов питания.

"Отправляя установку в Северную Дакоту, НАСА переносит ключевой элемент экономики замкнутого цикла в космосе из лаборатории в реальный мир. Все начинается со сточных вод, но цель гораздо шире. Мы хотим помочь будущим экипажам устойчиво жить на Луне, научиться работать вдали от Земли и перенести эти уроки дальше на Марс", - заключил Дж. Дж. Эдельманн, директор наземных систем в офисе марсианской программы НАСА.