Per decenni, Gli ingegneri della NASA sono stati attori chiave nella progettazione, fabbricazione e test dell'attrezzatura che mantiene gli astronauti al sicuro nello spazio, su Skylab, SpaceHab e la Stazione Spaziale Internazionale. In collaborazione con l'industria, hanno creato il sistema di controllo ambientale e supporto vitale per il laboratorio orbitante per fornire acqua e aria pulite, gli elementi di base necessari per la sopravvivenza.

Ora un team di ingegneri ha inviato una nuova indagine alla stazione per testare materiali che prolungheranno la durata della vita dei sistemi di supporto vitale sui voli di lunga durata su Marte e oltre. Quando la nona missione di rifornimento SpaceX alla stazione è stata lanciata il 18 luglio, trasportava il banco di prova per sorbenti a lunga durata.

"L'esposizione all'ambiente unico nella stazione spaziale può cambiare il modo in cui i materiali si comportano, "ha detto David Howard, responsabile del programma delle indagini a Marshall. "Questo include ciò che usiamo per filtrare l'aria e l'acqua, quindi abbiamo bisogno di opzioni per i sistemi che creiamo per il futuro."

Il sistema di supporto vitale della stazione spaziale attualmente utilizza un gel di silice per rimuovere l'umidità o l'acqua dall'aria, consentendo a un altro pezzo di hardware di rimuovere in modo più efficiente l'anidride carbonica dall'aria, impedendogli di diventare tossico. Dopo un anno, quel gel perde fino al 75% della sua capacità di assorbire acqua, rendendo necessario sostituirlo relativamente spesso. Mentre gli astronauti avventurano il padre nel sistema solare, non avranno il vantaggio di frequenti missioni di rifornimento, e devono considerare i limiti di peso e spazio associati all'imballaggio di tutte le forniture di cui potrebbero aver bisogno per portare con sé in missione.

Ingegneri e chimici ritengono che il gel perda quell'efficienza a causa dell'ambiente all'interno della stazione e degli oltre 200 contaminanti registrati lì. La stazione è un ambiente molto chiuso. Il normale rilascio di odori dalla plastica e dai prodotti per la cura personale rimane nell'aria della cabina invece di essere diluito dall'atmosfera come qui sulla Terra. Mentre un sistema specializzato elimina questi contaminanti, tracce rimangono ancora in cabina.

"C'è un'atmosfera complessa sulla stazione spaziale, " ha detto Jim Knox, un ingegnere aerospaziale a Marshall e ricercatore principale per lo studio. "Il solo mix di contaminanti ambientali sulla stazione è un nuovo territorio per noi. Poiché selezioniamo i materiali per i sistemi futuri, dobbiamo sapere come reagiranno questi materiali a quei contaminanti. Se possiamo costruire filtri migliori, possiamo ridurre il numero di sostituzioni che manderemmo in missioni nello spazio profondo e possiamo usare quello spazio per altri carichi utili".

Questo banco di prova studierà nuove sostanze che attraggono e raccolgono molecole per determinare quale sarebbe più efficace per l'uso nei filtri nelle missioni di lunga durata. Il dispositivo è stato lanciato con 12 materiali diversi da esporre all'ambiente della stazione. Questi materiali sono stati selezionati specificamente per favorire la rimozione dell'anidride carbonica. Gli "scrubber" sulla stazione hanno bisogno di acqua rimossa dall'aria in modo che l'anidride carbonica possa essere trattata più facilmente insieme all'idrogeno di scarto dal generatore di ossigeno, convertire due prodotti di scarto in acqua, un bene prezioso.

Quando l'indagine è installata sulla stazione, durerà un anno senza bisogno del coinvolgimento degli astronauti. Le squadre di terra lo monitoreranno dalla Terra mentre condurranno un esperimento simile con i materiali in laboratorio a terra per un confronto.

Il Long Duration Sorbent Testbed non solo fornirà dati sul miglior materiale da utilizzare nei lunghi viaggi nello spazio, ma ci farà anche sapere per quanto tempo quei materiali saranno efficaci. Entrambi sono punti critici quando si tratta di progettare il veicolo spaziale che ci porterà più lontano nello spazio che mai.