Nước là một trong những nguồn tài nguyên dồi dào nhất trên hành tinh của chúng ta, với khoảng 2/3 bề mặt Trái đất ở dưới nước. Sự phong phú của nó rất quan trọng đối với sự tồn tại liên tục của chúng ta, với một người bình thường cần uống khoảng nửa gallon nước mỗi ngày. Như vậy, chúng ta - ít nhất là ở các nước phát triển - chỉ cách nguồn cung cấp nước sẵn sàng một vòi. Chúng ta có thể mua một chai nước từ một cửa hàng ở góc phố chỉ với 99p.
Xem liên quan Súng săn không gian không phải là sự trở lại của các phi hành gia vũ trang Rượu trong không gian: Từ rượu hiệp thông đến rượu whisky không trọng lực Cho
Sống ở một nơi hẻo lánh và khắc nghiệt như vậy, nước trở thành một thứ hàng hóa trên tàu ISS, nơi nó có thể có giá xấp xỉ 10.000 USD (khoảng 7.000 bảng Anh) cho một chai nước. Để nhìn vào khía cạnh này, một suất nước có giá 3.000 đô la (2.000 bảng Anh) trên ISS đắt hơn hàng trăm lần so với một lít rượu bia cao cấp ở quán rượu địa phương của bạn. Tuy nhiên, không nghi ngờ gì nữa, quang cảnh trên tàu ISS tốt hơn.
Chờ đã… bao nhiêu?
Không gian hàng hóa ở mức cao và mọi mặt hàng cần phải được định giá để đảm bảo giá trị đồng tiền
Phần lớn chi phí bắt nguồn từ việc cung cấp nguồn cung cấp thiết yếu cho ISS là đắt như thế nào. Mỗi lần cung cấp cho ISS tốn vài triệu đô la, riêng việc phóng lên tới nửa triệu đô la. Do đó, không gian chứa hàng ở mức cao và mọi mặt hàng cần phải được định giá để đảm bảo giá trị đồng tiền, xem xét trọng lượng, khối lượng và mức độ cần thiết của từng mặt hàng.
Ban đầu, Tàu con thoi chương trình sẽ cung cấp các hoạt động cung cấp thường xuyên cho ISS. Điều này là mặc dù Tàu con thoi đắt tiền để chạy, tốn 500.000.000 đô la (gần 350.000.000 bảng Anh) để phóng, so với chi phí 300.000.000 đô la (hơn 200.000.000 bảng Anh) để phóng một tên lửa nhỏ hơn như Space-X hoặc là Quỹ đạo ATK . Tuy nhiên, Tàu con thoi có thể chở 50.000lb (hơn 20 tấn) hàng hóa, so với 5.000lb trên tên lửa. Điều này là do khoang chứa hàng chuyên dụng trên tàu con thoi.
Tiến sĩ Ravi Margasahayam, Kỹ sư An toàn Tải trọng cho biết: Đối với mỗi tàu con thoi mà tôi phóng vào không gian, bây giờ tôi phải gửi mười tên lửa nhỏ hơn từ Nga hoặc Hoa Kỳ. NASA và đồng chủ tịch hội đồng Đánh giá An toàn Mặt đất cho Trạm Vũ trụ Quốc tế.
Do đó, việc cung cấp trực tiếp cho ISS với tất cả các yêu cầu về nước của họ ngày càng trở nên đắt đỏ. Ban đầu, NASA sẽ sử dụng tàu con thoi để cung cấp nước cho ISS cứ sau hai đến ba tháng, với nước được đựng trong một loạt túi, mỗi túi nặng 90lb (khoảng 40kg).
Khi các hệ thống trở nên hiệu quả hơn, NASA giờ đây chỉ cần gửi một tên lửa từ ba đến sáu tháng một lần. Điều này cũng cải thiện độ an toàn, vì đã có những tai nạn xảy ra với các vụ phóng của Nga, Space X-7 và Orbital ATK Antares.
Mỗi chuyến tiếp tế mang đến 400 gallon nước. Nguồn nước này không nhằm đáp ứng tất cả các nhu cầu của các phi hành gia cho đến khi nguồn cung cấp tiếp theo chạy, mà thay vào đó là nhằm mục đích bổ sung lượng nước dự trữ của ISS. Thay vì chỉ dựa vào nước do NASA cung cấp và Roscosmos (Cơ quan Vũ trụ Liên bang Nga), ISS thực hiện một loạt hệ thống thu gom và tái chế nước để cung cấp H20 cho các phi hành gia.
Không có gì lãng phí
Không có gì bị bỏ lại. Ngay cả những con chuột thí nghiệm cũng đóng góp nước tiểu của chúng
làm thế nào để lấy đá trong gỉ
Vì đây là một nguồn tài nguyên quý giá trong không gian, nên hệ thống cải tạo nước sẽ thu thập độ ẩm từ tất cả các nguồn có thể có trên ISS, từ sự ngưng tụ và độ ẩm, qua vòi hoa sen và nước vệ sinh răng miệng, đến mồ hôi và nước tiểu. Không có gì bị bỏ lại. Ngay cả những con chuột thí nghiệm cũng đóng góp nước tiểu của chúng. Margasahayam nói: Một con người là khoảng 72 con chuột, cho đến khi quá trình cải tạo nước diễn ra.
Hiện tại, các hệ thống cải tạo nước thu được 93% lượng nước thải, 7% còn lại thất thoát qua các lỗ thông hơi và bụi bẩn. Tuy nhiên, ISS tái chế khoảng 3,6 gallon nước mỗi ngày.
Khi các hệ thống cải tạo và tái chế nước được chia sẻ bình đẳng bởi cả hai bên, không thể tránh khỏi việc các phi hành gia Mỹ sẽ tiêu thụ nước thải của Nga và các nhà du hành vũ trụ Nga sẽ tiêu thụ nước thải của Mỹ, đây là điều đầu tiên trong quan hệ quốc tế.
Bất chấp những nguồn nước kém ngon miệng này, nước trên ISS tinh khiết hơn nước uống của chúng ta trên Trái đất
Bất chấp những nguồn nước kém ngon miệng này, nước trên ISS tinh khiết hơn nước uống của chúng ta trên Trái đất. Điều này là do quá trình tái chế nước của ISS, một phần mô phỏng quá trình nước bốc hơi và lượng mưa của hành tinh chúng ta. Thay vì lọc nước đơn thuần, nước thải được thu gom và khử thành các nguyên tử thành phần của nó, từ đó các nguyên tử hydro (H) và oxy (O) được kết hợp với nhau để tạo ra nước ngọt. Do đó, các phi hành gia không gặp vấn đề gì khi uống nước, mặc dù nguồn gốc ít ngon miệng của nó là mồ hôi và nước tiểu.
Cũng như các hệ thống tái chế và cải tạo nước trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, NASA đang sử dụng một phương pháp gọi là phản ứng Sabatier để tạo ra nước từ hydro và carbon dioxide thở ra. Hydro là sản phẩm phụ của Hệ thống tạo oxy, sử dụng quá trình điện phân để chuyển nước thành oxy và hydro. Trước đây, hydro này đã được đưa vào không gian, vì nó rất nguy hiểm nếu tích trữ với số lượng lớn, nhưng hiện nó được đưa thẳng vào Lò phản ứng Sabatier.
Nhìn về phía trước, những Hệ thống Sabatier sẽ đóng một vai trò quan trọng trong các sứ mệnh sao Hỏa được lên kế hoạch trong tương lai. Given that Mars is approximately 225,000,000km (nearly 140,000,000 miles) away, it can take six to nine months to reach the red planet. Khi bạn tính đến hành trình quay trở lại, có thể mất 18 tháng hoặc hơn trước khi các phi hành gia quay trở lại Trái đất.
Chuẩn bị cho sao Hỏa
Vì lý do này, NASA không chỉ xem xét việc làm cho các hệ thống cải tạo và tái chế nước hiệu quả hơn bao giờ hết mà còn nghiên cứu các hệ thống sản xuất nước. Margasahayam giải thích rằng chúng ta có thể tạo ra khí mê-tan [cũng như nước] từ phản ứng Sabatier, và khí mê-tan có thể kết hợp với carbon dioxide trên sao Hỏa để chuyển hóa thành nước.
Những gì đã từng là phế phẩm của quá trình sản xuất oxy giờ đây trở thành một phương tiện để có thể tạo ra nguồn cung cấp nước bổ sung để đáp ứng nhu cầu của các phi hành gia.
Đối với ISS, thứ từng là phế phẩm của quá trình sản xuất oxy giờ đây trở thành một phương tiện để có thể sản xuất nguồn cung cấp nước bổ sung để đáp ứng nhu cầu của các phi hành gia. Điều này làm giảm lượng nước mà ISS cần từ Trái đất.
Margasahayam giải thích: Bất cứ lúc nào bạn không tăng thêm trọng lượng, bạn không chỉ giảm khối lượng của trọng tải mà còn giảm chi phí. Bạn có thể sử dụng âm lượng đó để gửi thứ khác vào không gian, chẳng hạn như đồ ăn hoặc thí nghiệm.
phí chỗ ngồi sống động so với sơ khai
Vì vậy, lần sau khi bạn phàn nàn về giá bia tại quán rượu địa phương, hãy nghĩ giá nước trên ISS là bao nhiêu và uống một cốc của bạn mà không cần phàn nàn.
ĐỌC TIẾP THEO: Lịch sử ngắn của rượu trong không gian
Hình ảnh: Neil Tackaberry và NASA được sử dụng theo Creative Commons
