ชุดอวกาศรุ่นใหม่ เปลี่ยนปัสสาวะเป็นน้ำดื่มได้อย่างน่าทึ่ง

นวัตกรรมล่าสุดในวงการอวกาศได้ก้าวไปอีกขั้นด้วยการพัฒนาชุดอวกาศรุ่นใหม่ที่สามารถเปลี่ยนปัสสาวะให้เป็นน้ำดื่มได้อย่างน่าทึ่ง ทีมนักวิจัยได้สร้างต้นแบบชุดอวกาศที่มีความสามารถพิเศษในการรีไซเคิลปัสสาวะให้กลายเป็นน้ำดื่มที่สะอาดและปลอดภัย นับเป็นการปฏิวัติวงการสำรวจอวกาศอย่างแท้จริง

แรงบันดาลใจจากนิยายวิทยาศาสตร์

ความคิดในการพัฒนาชุดอวกาศนี้ได้รับแรงบันดาลใจมาจาก “ชุดกลั่น” (stillsuits) ในนิยายวิทยาศาสตร์เรื่องดัง “Dune” ซึ่งเป็นชุดที่สามารถรีไซเคิลของเหลวในร่างกายเพื่อความอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้ง การออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์นี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยให้นักบินอวกาศสามารถทำภารกิจเดินอวกาศบนดวงจันทร์ได้ยาวนานขึ้นในระหว่างภารกิจ Artemis ที่กำลังจะมาถึง

การออกแบบที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพ

โซเฟีย เอทลิน นักวิจัยจากสถาบัน Weill Cornell Medicine และมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ ผู้เป็นผู้เขียนหลักของการศึกษานี้ ได้อธิบายถึงการออกแบบของชุดอวกาศรุ่นใหม่นี้ว่า “การออกแบบประกอบด้วยสายสวนปัสสาวะภายนอกที่ใช้ระบบสุญญากาศ ซึ่งนำไปสู่หน่วยออสโมซิสแบบไปข้างหน้าและย้อนกลับรวมกัน ทำให้สามารถผลิตน้ำดื่มได้อย่างต่อเนื่อง พร้อมกลไกความปลอดภัยหลายชั้นเพื่อรับรองความเป็นอยู่ที่ดีของนักบินอวกาศ”

ปัญหาของชุดอวกาศแบบเดิม

ในปัจจุบัน นักบินอวกาศใช้เวลานานที่สุดประมาณ 7 ชั่วโมงติดต่อกันในการทำภารกิจนอกสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) โดยไม่สามารถเข้าถึงห้องน้ำได้ ชุดอวกาศที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมีขนาดใหญ่และหนัก ภายในมีชุดชั้นในที่สามารถดูดซับของเหลวได้สูงสุด (Maximum Absorbency Garment หรือ MAG) ซึ่งเปรียบเสมือนผ้าอ้อมหลายชั้นที่ใช้เมื่อนักบินอวกาศจำเป็นต้องขับถ่ายระหว่างปฏิบัติภารกิจนอกสถานี อย่างไรก็ตาม ชุดชั้นในเหล่านี้ไม่สบายและอาจก่อให้เกิดปัญหาสุขอนามัยได้

เอทลินกล่าวว่า “มีรายงานว่า MAG เคยเกิดการรั่วซึมและทำให้เกิดปัญหาสุขภาพ เช่น การติดเชื้อทางเดินปัสสาวะและอาการทางเดินอาหาร” นอกจากนี้ ชุดอวกาศปัจจุบันยังมีถุงน้ำดื่มในตัวที่สามารถบรรจุน้ำได้เพียง 1 ลิตร ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการเดินบนดวงจันทร์ที่อาจใช้เวลานานถึง 10 ชั่วโมง

นวัตกรรมของชุดอวกาศรุ่นใหม่

ชุดอวกาศต้นแบบนี้ประกอบด้วยชุดชั้นในที่ทำจากผ้ายืดหยุ่นหลายชั้น ซึ่งเชื่อมต่อกับถ้วยรองรับที่มีรูปร่างและขนาดแตกต่างกันสำหรับผู้หญิงและผู้ชาย ปัสสาวะจะถูกนำไปยังระบบกรองปัสสาวะที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ซึ่งบรรจุอยู่ในเป้สะพายหลัง ที่นี่ ปัสสาวะจะถูกรีไซเคิลด้วยประสิทธิภาพสูงถึง 87% ผ่านระบบกรองออสโมซิสสองขั้นตอน น้ำที่ผ่านการกรองแล้วจะถูกเพิ่มอิเล็กโทรไลต์และสูบเข้าไปในถุงน้ำดื่มในชุด โดยกระบวนการเก็บและกรองปัสสาวะปริมาณ 500 มิลลิลิตรใช้เวลาเพียง 5 นาทีเท่านั้น

ความพร้อมสำหรับการทดสอบ

ชุดอวกาศที่ออกแบบใหม่นี้พร้อมสำหรับการทดสอบภายใต้สภาวะจำลองก่อนที่จะนำไปทดลองใช้ในการเดินอวกาศจริง การพัฒนานี้นับเป็นก้าวสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพและความสะดวกสบายให้กับนักบินอวกาศในระหว่างปฏิบัติภารกิจ

เทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริง

ในความเป็นจริง นักบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ได้ดื่มน้ำที่รีไซเคิลจากปัสสาวะอยู่แล้ว ดังนั้น การนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในชุดอวกาศจึงเป็นแนวคิดที่สมเหตุสมผลและมีความเป็นไปได้สูง

อนาคตของการสำรวจดวงจันทร์

องค์การนาซามีแผนที่จะส่งนักบินอวกาศสองคนลงจอดบนดวงจันทร์ในปี 2026 ภายใต้ภารกิจ Artemis III ที่ได้รับความสนใจอย่างมาก ต่อจากนั้น องค์การมีความหวังที่จะสร้างฐานถาวรบนดวงจันทร์ ซึ่งนักบินอวกาศจะสามารถออกเดินทางสำรวจเป็นระยะเวลายาวนานขึ้น และเป็นในภารกิจเหล่านี้ที่ชุดอวกาศรุ่นใหม่จะแสดงประโยชน์อย่างชัดเจน

ผลกระทบต่อการสำรวจอวกาศในอนาคต

การพัฒนาชุดอวกาศที่สามารถรีไซเคิลปัสสาวะเป็นน้ำดื่มได้นี้ จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อการสำรวจอวกาศในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภารกิจระยะยาวบนดวงจันทร์และการเดินทางไปยังดาวอังคาร นวัตกรรมนี้จะช่วยลดน้ำหนักของเสบียงที่ต้องนำติดตัวไป ทำให้สามารถบรรทุกอุปกรณ์วิทยาศาสตร์และเครื่องมือสำรวจได้มากขึ้น

นอกจากนี้ ยังเพิ่มความปลอดภัยและความสะดวกสบายให้กับนักบินอวกาศ ลดความเสี่ยงต่อการเกิดปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับการขับถ่าย และช่วยให้สามารถทำภารกิจนอกยานได้ยาวนานขึ้นโดยไม่ต้องกังวลเรื่องการขาดแคลนน้ำดื่ม

ความท้าทายและการพัฒนาในอนาคต

แม้ว่าชุดอวกาศรุ่นใหม่นี้จะมีประสิทธิภาพสูง แต่ก็ยังมีความท้าทายที่ต้องเผชิญ เช่น การรับรองความปลอดภัยและความสะอาดของน้ำที่ผ่านการรีไซเคิล การลดขนาดและน้ำหนักของระบบกรอง และการเพิ่มประสิทธิภาพในการกรองให้สูงขึ้น นักวิจัยยังคงต้องทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงและพัฒนาเทคโนโลยีนี้ให้ดียิ่งขึ้น

นอกจากนี้ ยังมีโอกาสในการนำเทคโนโลยีนี้ไปประยุกต์ใช้ในด้านอื่นๆ นอกเหนือจากการสำรวจอวกาศ เช่น การใช้ในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำ หรือในสถานการณ์ฉุกเฉินที่ต้องการน้ำสะอาดอย่างเร่งด่วน

สรุป

การพัฒนาชุดอวกาศรุ่นใหม่ที่สามารถเปลี่ยนปัสสาวะเป็นน้ำดื่มได้นี้ นับเป็นก้าวสำคัญในการปฏิวัติวงการสำรวจอวกาศ นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่จะช่วยให้นักบินอวกาศสามารถทำภารกิจได้ยาวนานและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการสำรวจดวงจันทร์และดาวเคราะห์อื่นๆ ในอนาคต การพัฒนานี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการคิดค้นนวัตกรรมและการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์