כמה עולה בקבוק מים בתחנת החלל הבינלאומית?

מים הם אחד המשאבים השופעים ביותר על הפלנטה שלנו, כששני שלישים בערך משטח כדור הארץ מתחת למים. השפע שלו הוא קריטי להמשך ההישרדות שלנו, כאשר האדם הממוצע צריך לשתות כחצי ליטר מים ביום. ככאלה, אנחנו - בעולם המפותח לפחות - במרחק ברז בלבד מאספקת מים מוכנה. אנחנו יכולים לקנות בקבוק מים מחנות פינתית במחיר נמוך של 99p.

ראה קשור רובה ציד בחלל אינו חזרה לאסטרונאוטים חמושים אלכוהול בחלל: מיין הקודש ועד וויסקי עם אפס כבידה

בשביל ה

תחנת החלל הבינלאומית (ISS), המקיפה את כדור הארץ במהירות של 17,100 קמ"ש בלבד, החנות הפינית הקרובה ביותר נמצאת במרחק של כ-230 מיילים משם, ולא בדיוק קל להגיע אליה. אתה לא יכול פשוט לצאת מהדלת וללכת לחנויות. לא אלא אם כן אתה לובש חליפת ואקום ויש לך טיל חלל ומודול נחתת בהישג יד.

חיים במיקום כה מרוחק ובלתי מסביר פנים, מים הופכים למצרך על סיפון ה-ISS, שם הם יכולים לעלות כ-10,000 דולר ארה"ב (כ-7,000 ליש"ט) עבור בקבוק מים. כדי לשים את זה בפרספקטיבה, מנת מים בעלות של 3,000 דולר (2,000 ליש"ט) על סיפון ה-ISS יקרה פי מאות מחצי ליטר לאגר פרימיום במורד הפאב המקומי שלך. עם זאת, הנוף ללא ספק טוב יותר על סיפון ה-ISS.

רגע... כמה?

"שטח המטען הוא פרימיום, ויש לתמחר כל פריט כדי להבטיח תמורה לכסף"

חלק ניכר מהעלות נובע ממידת היקר לספק ל-ISS אספקה ​​חיונית. כל אספקה ​​ל-ISS עולה כמה מיליוני דולרים, כאשר ההשקה עצמה עולה עד חצי מיליון דולר. ככזה, שטח המטען הוא פרימיום, וכל פריט צריך להיות מוערך כדי להבטיח תמורה לכסף, בהסתכלות על המשקל, הנפח והצורך של כל פריט.

במקור, תוכנית מעבורת החלל תספק ריצות אספקה ​​קבועות ל-ISS. זאת למרות שמעבורת החלל הייתה יקרה להפעלה, שעלתה 500,000,000 דולר (כמעט 350,000,000 ליש"ט) לשיגור, לעומת עלות של 300,000,000 דולר (מעל 200,000,000 ליש"ט) לשיגור רקטה קטנה יותר כמו Space-X או ה-Orbital ATK. עם זאת, מעבורת החלל יכולה לשאת 50,000 פאונד (מעל 20 טון) של מטען, לעומת 5,000 פאונד על הרקטות. זאת בשל חלל המטען הייעודי על סיפון מעבורת החלל.

"על כל מעבורת ששיגרתי לחלל, אני צריך כעת לשלוח עשר רקטות קטנות יותר מרוסיה או ארה"ב", אומר ד"ר רבי מרגאסהאיאם, מהנדס בטיחות מטען בחלל עם נאס"א ויו"ר משותף בפאנל סקירת בטיחות הקרקע בחלל הבינלאומי תַחֲנָה.

ככזה, זה הפך ליותר ויותר יקר לספק ל-ISS ישירות את כל דרישות המים שלהם. במקור, נאס"א הייתה משתמשת במעבורת החלל כדי לספק ל-ISS מים כל חודשיים עד שלושה, כשהמים נישאים בסדרה של שקים, כל אחד במשקל של 90 פאונד (כ-40 ק"ג) כל אחד.

ככל שהמערכות הפכו ליעילות יותר, נאס"א צריכה כעת לשלוח רקטה כל שלושה עד שישה חודשים. זה גם משפר את הבטיחות, שכן היו תאונות עם שיגורי Russian, Space X-7 ו-Orbital ATK Antares.

כל טיול אספקה ​​נושא עד 400 ליטר מים. המים האלה לא נועדו לענות על כל צרכי האסטרונאוטים עד להפעלת האספקה ​​הבאה, אלא נועדו למלא את מאגרי המים של ה-ISS. במקום להסתמך רק על מים שסופקו על ידי נאס"א ורוסקוסמוס (סוכנות החלל הפדרלית הרוסית), ה-ISS מיישמת סדרה של מערכות קציר ומחזור מים כדי לספק לאסטרונאוטים H20.

שום דבר לא מבוזבז

"שום דבר לא נשאר בחוץ. אפילו חולדות המעבדה תורמות את השתן שלהן"

מכיוון שזהו משאב כה יקר בחלל, מערכות טיוב המים קוצרות לחות מכל המקורות האפשריים על סיפון ה-ISS, מעיבוי ולחות, דרך מי מקלחת ומי היגיינת הפה ועד הזעה ושתן. שום דבר לא נשאר בחוץ. אפילו חולדות המעבדה תורמות את השתן שלהן. "אדם אחד הוא בערך 72 חולדות, בכל הנוגע להשבת מים", אומר מרגסהאיאם.

נכון לעכשיו, מערכות טיוב המים קוצרות 93% ממי השפכים, כאשר 7% הנותרים אובדים דרך מנעולי אוויר וזוהמה. עם זאת, ה-ISS ממחזרת כ-3.6 ליטר מים מדי יום.

מכיוון שמערכות הטיוב והמיחזור של המים מתחלקות שווה בשווה על ידי שני הצדדים, אין מנוס מכך שאסטרונאוטים אמריקאים צרכו גריל רוסי ואסטרונאוטים רוסים אכלו גריל אמריקאי, שהוא כמעט ראשון ביחסים בינלאומיים.

"למרות מקורות המים הפחות מעוררי תיאבון אלה, המים על סיפון ה-ISS טהורים יותר ממי השתייה שלנו על פני כדור הארץ"

למרות מקורות המים הפחות מעוררי תיאבון אלה, המים על סיפון ה-ISS טהורים יותר ממי השתייה שלנו על פני כדור הארץ. זה נובע מתהליך מיחזור המים של ISS, המחקה בחלקו את תהליך האידוי והמשקעים של הפלנטה שלנו. במקום פשוט לסנן את המים, מי השפכים נאספים ומצטמצמים לאטומים המרכיבים אותם, ואז אטומי המימן (H) והחמצן (O) משולבים יחד ליצירת מים מתוקים. ככזה, לאסטרונאוטים אין בעיה לשתות את המים, למרות מקורותיהם הפחות טעימים כמו זיעה ושתן.

בנוסף למערכות מיחזור וטיוב המים בתחנת החלל הבינלאומית, נאס"א משתמשת בשיטה הנקראת תגובת Sabatier כדי ליצור מים ממימן ופחמן דו חמצני נשוף. המימן הוא תוצר לוואי של מערכת יצירת החמצן, המשתמשת באלקטרוליזה כדי להמיר מים לחמצן ומימן. בעבר, מימן זה שוחרר לחלל, מכיוון שמסוכן לאחסן אותו בכמויות גדולות, אך כעת הוא מוזן ישירות לכור סבאטייר.

במבט קדימה, מערכות Sabatier אלו ימלאו תפקיד מכריע במשימות המתוכננות על מאדים בעתיד. בהתחשב בכך שמאדים נמצא במרחק של כ-225,000,000 ק"מ (כמעט 140,000,000 מיילים), זה יכול לקחת שישה עד תשעה חודשים להגיע לכוכב הלכת האדום. כאשר לוקחים בחשבון גם את המסע חזרה, עשויים לחלוף 18 חודשים או יותר עד שהאסטרונאוטים יחזרו לכדור הארץ.

מתכוננים למאדים

מסיבה זו, נאס"א בוחנת לא רק להפוך מערכות שיחזור ומחזור מים ליעילות יותר, אלא גם חוקרת מערכות לייצור מים. "אנו יכולים ליצור מתאן [כמו גם מים] מתגובת Sabatier, וניתן לשלב מתאן עם פחמן דו חמצני על מאדים כדי להמיר אותו למים", מסביר מרגאסהאיאם.

"מה שהיה פעם תוצר לוואי של פסולת של תהליך ייצור החמצן הופך כעת לאמצעי שבאמצעותו ניתן לייצר אספקה ​​נוספת של מים כדי לענות על צורכי האסטרונאוטים"

עבור ה-ISS, מה שהיה פעם תוצר לוואי של תהליך ייצור החמצן הופך כעת לאמצעי שבאמצעותו ניתן לייצר אספקה ​​נוספת של מים כדי לענות על צורכי האסטרונאוטים. זה בתורו מפחית את כמות המים שה-ISS צריכה מכדור הארץ.

"בכל פעם שאתה לא לוקח יותר משקל, אתה לא רק מפחית את נפח המטען, אלא אתה גם מפחית עלויות", מסביר מרגסהאיאם. "אתה יכול להשתמש בנפח הזה כדי לשלוח משהו אחר לחלל, כמו אוכל או ניסויים."

אז, בפעם הבאה שאתה מתלונן על העלות של בירה בפאב המקומי שלך, פשוט תחשוב כמה עולים מים על סיפון ה-ISS, ושתה את החצי ליטר שלך בלי להתלונן.

קרא הבא: היסטוריה קצרה של אלכוהול בחלל

תמונות: ניל Tackaberry ונאס"א בשימוש תחת Creative Commons