Одной из главных бытовых проблем было водоснабжение экспедиций. Вода необходима для питья, приготовления еды и личной гигиены. Сократить ее потребление просто не получается. Раньше ее доставляли в космос на транспортных кораблях, но параллельно разрабатывались и тестировались технологии рекуперации воды из стоков и конденсата, которые появляются на космических станциях. С их помощью ученые обещают сократить количество поставляемой космонавтам воды на 65%.

Безопасная и чистая, но не всем по вкусу

Восстановление и повторное использование - одна из самых актуальных тенденций, особенно, для стран, где природная вода питьевого качества в дефиците. Многие города строят и увеличивают станции рекуперации стоков и вкладывают в эту индустрию большие деньги. В России такой подход пока не стал «модным». Специалисты водоканала считают, что каждый литр воды, которая течет из крана, когда-то уже выпили, после чего он снова пришел к нам.

Для жителей Земли проблемы с качество воды ежедневны, но решаемы. Для загрязненной можно купить систему водоподготовки или вообще перейти на очищенную из магазина. Кстати, бутылированная вода часто не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям, поэтому нужно внимательно осматривать тару и читать этикетку. Космонавтам приходится пить ту воду, что есть на станции. Для российских исследователей ее доставляют из земных родников.

Методики переработки мочи в воду развивается около 40 лет. После многократной обработки, очищения и фильтрации, на вкус восстановленная вода ничем не отличается от обычной. На самом деле она даже полезнее из-за насыщения минеральными веществами в оптимальных для человеческого организма концентрациях. Американские астронавты не испытывают проблем с потреблением в пищу воды, которая была мочой.

Как сообщали информационные службы, на стороне США также перерабатываются стоки, транспортируемые с российской стороны. Американцы ежедневно восстанавливают почти 12 литров такой воды. Они видят в этом только практическую выгоду, и не теряют ни миллилитра из того, что можно использовать.

Если отталкиваться только от фактов, то отказ от восстановленной воды выглядит слегка предвзято. Ведь стоки каждого города проходят гораздо менее тщательную очистку перед спуском в окружающую среду, откуда опять попадают в системы водоснабжения.

Сколько может выпить космонавт

Нормативы потребления для российских исследователей составляют около 2,2 литра общего объема. Американским космонавтам полагается норма в 1,5 раза больше - 3,6 литра. У каждого астронавта есть индивидуальный мундштук, который подключается к бортовой системе водоснабжения. Для повышения безопасности воду дополнительно пропускают через серебряные фильтры. За год 6 членов экипажа расходуют 8 000 литров пресной воды. Доставка грузов на орбиту стоит больших денег, поэтому в разработку технологий восстановления вкладываются большие средства.

Готовая система переработки стоит 250 000 000 долларов. Созданием таких установок в НАСА занимаются инженеры по преобразованию мочи в питьевую воду. Из нее можно выделить 95% пресной воды. Чем больше удастся добыть из туалетных отходов, тем больше экономия на транспортировке грузовыми челноками.

Гарантировать стабильное расписание поставок воды на МКС невозможно, поэтому приходится выжимать всю до последней капли влагу из отходов и окружающей среды. Также здесь хранится стратегический резерв для чрезвычайных случаев.

Как из туалета получить питьевую воду

Никто не пускает воду из космической уборной прямо в фильтрующую установку. После сбора

 жидкости в нее добавляются консерванты, которые предотвращают распад и приглушают развитие бактериальной флоры.

Воду, выделенную из мочи смешивают с влагой, отфильтрованной из воздуха космической станции. После очищения и кондиционирования ее можно будет употреблять для пищевых целей. В НАСА рассчитали, что из всех выделений одного астронавта можно регенерировать почти кубометр питьевой воды.

В наземных лабораторных условиях удается восстановить больше 85% влаги, а на станции этот показатель был ниже. Состав выделений у космических путешественников, отличается от тех, который предоставляют добровольцы для исследований. Оказалось, что дело в потере кальция. Астронавты его теряют больше, и значительная часть выводится именно с мочой, поэтому перерабатывающие установки нужно совершенствовать. Отложения засоряют систему, и членам экипажа приходится тратить время на их обслуживание и восстановление, и пока не получается достигнуть прогнозированной экономии ресурсов.

В лаборатории тестовая установка спроектирована так, чтобы минимизировать гравитационное воздействие. С помощью вакуумной установки вода выделяется без подогревания сырья. Для максимального полного извлечения пригодной к питью влаги, остатки повторно прогоняют через дистиллятор. Концентрированный осадок упаковывается и вместе с остальным мусором, отправляется на грузовой корабль, чтобы по пути сгореть в атмосфере.

Инженеры утверждают, что полученная из мочи вода настолько чистая, что с ней не может сравниться, та, что поставляется с Земли. Для обеззараживания к ней добавляется незначительная концентрация йода, чтобы предотвратить развитие бактерий (аналог обработки серебром). К легкому больничному привкусу нужно просто привыкнуть. Исследования и совершенствования систем регенерации продолжается. Возможно, со временем и российские космонавты согласятся пить такую воду.

Конструкция старых космических станций предусматривала наличие пленочной душевой кабинки для членов экипажа. Чтобы освежиться и успешно выйти без подтопления, нужно было пройти основательную подготовку. В процессе нельзя было допустить утечки жидкости, а перед выходом человека из резервуара, использованная вода тщательно адсорбировалась.

Купальный блок был технологически сложным, занимал много полезного объема и требовал обслуживания. На современной МКС из удобств есть только туалет. Вместо душевой астронавтам приходится обходиться влажными салфетками и одеждой из специальных материалов, которые препятствуют развитию микробов. После нескольких месяцев на высоте 400 километров над землей больше всего космонавты скучают по свежим фруктам и посещению обычной ванной комнаты.

Благодаря исследованиям, которые проводятся в лабораториях космических агентств, инновационные технологии восстановления воды из стоков и воздуха становятся ближе и доступнее и для земного использования. На данном этапе их повсеместное внедрение сможет решить проблему загрязнения природных водоемов бытовыми и промышленными стоками.