La più recente dimostrazione tecnologica della NASA, che ha lanciato sulla 15a missione di servizi di rifornimento commerciale di Northrop Grumman, è progettato per migliorare il riciclaggio dell'acqua sulla Stazione Spaziale Internazionale e aumentare l'efficienza del riciclaggio dell'acqua per la generazione Artemis.

L'hardware di supporto vitale rigenerativo della stazione spaziale, chiamato Sistema di controllo ambientale e supporto vitale, fornisce aria e acqua pulite per il personale della stazione. Un nuovo gruppo del processore della salamoia (BPA) sarà collegato al sistema e consentirà di recuperare più acqua dall'urina dell'equipaggio. Questo nuovo pezzo di tecnologia alla fine aiuterà gli scienziati a costruire sistemi migliori che possono essere utilizzati nelle future missioni e habitat sulla Luna e su Marte.

ECLSS ha consentito a più membri dell'equipaggio di vivere a bordo della stazione per spedizioni più lunghe con meno spedizioni di risorse. I componenti chiave dell'ECLSS rigenerativo sono il sistema di recupero dell'acqua e il sistema di rivitalizzazione dell'aria.

Il sistema di rivitalizzazione dell'aria pulisce l'aria circolante della cabina rimuovendo eventuali contaminanti, compresa l'anidride carbonica, e produce ossigeno e sostituisce qualsiasi ossigeno perso a causa della depressurizzazione della camera di equilibrio e dell'uso sperimentale.

Il sistema di recupero dell'acqua fornisce acqua pulita per l'uso degli astronauti riciclando l'urina, umidità della cabina condensa dal sudore dell'equipaggio, respirazione, e igiene, e l'acqua recuperata dal sistema di rivitalizzazione dell'aria. Il gruppo del processore di urina, parte del Sistema di Recupero Acqua, è stato progettato per recuperare l'85% dell'acqua dall'urina dell'equipaggio ed è stato migliorato nell'ultimo anno per recuperare ora l'87% a causa dell'analisi che ha mostrato che c'era ancora un margine contro la precipitazione del solfato di calcio. "Quel distillato viene combinato con il condensato e processato attraverso l'Water Processing Assembly (WPA), che recupera il 100% dell'acqua trattata, "dice Layne Carter, Responsabile del sottosistema idrico della Stazione Spaziale Internazionale presso Marshall. "Di conseguenza, il nostro recupero idrico complessivo è di circa il 93,5%."

Gli equipaggi di astronauti in missioni di esplorazione di lunga durata avranno bisogno dei sistemi ECLSS per recuperare quasi il 98% dell'acqua che portano con sé all'inizio dei loro viaggi.

"Per lasciare l'orbita terrestre bassa e consentire l'esplorazione di lunga durata lontano dalla Terra, dobbiamo chiudere il circuito dell'acqua, "dice Caitlin Meyer, vice project manager per Advanced Exploration Systems Life Support Systems presso il Johnson Space Center della NASA a Houston. "Gli attuali sistemi di recupero dell'acqua delle urine utilizzano la distillazione, che produce una salamoia. Il processore della salamoia accetterà quell'effluente contenente acqua ed estrarrà l'acqua rimanente".

Una volta installato nel modulo Tranquility della stazione, il BPA pomperà la salamoia dal gruppo serbatoio del filtro di riciclo avanzato dell'UPA in una camera d'aria a doppia membrana. Questa camera d'aria farà passare selettivamente il vapore acqueo nell'atmosfera della cabina. Una volta nell'atmosfera, l'acqua verrà estratta dall'aria utilizzando un'altra parte del sistema di recupero dell'acqua, lo scambiatore di calore a condensazione. Lo scambiatore di calore invierà l'umidità all'unità di trattamento dell'acqua, dove sarà riconvertito in acqua potabile. Le vesciche usate del BPA contenenti la salamoia essiccata risultante verranno rimosse e conservate, e alla fine scartato o restituito alla Terra per lo studio.

"Con questo nuovo gruppo di processori della salamoia, recupereremo ulteriore acqua dalla salamoia di urina prodotta dall'Urine Processor, tale che il recupero idrico complessivo è più vicino al 98%", dice Carter.

"Con il nuovo BPA e l'Universal Waste Management System lanciati sul precedente volo di rifornimento Northrop Grumman, l'evoluzione dell'ISS Water Recovery System in Exploration Water Recovery System è quasi completa, " ha detto Laura Shaw, Responsabile dell'esplorazione della stazione spaziale internazionale ECLSS. "Avremo alcuni aggiornamenti aggiuntivi dei componenti per migliorare l'affidabilità, ma ora hanno tutte le assemblee a posto. Questa è una grande pietra miliare per l'esplorazione ECLSS."

Il processore della salamoia alla fine aiuterà a consentire missioni di esplorazione con equipaggio di lunga durata e a ridurre la necessità di rifornirsi di acqua dalla Terra. La capacità della dimostrazione tecnologica di migliorare il recupero dell'acqua dalla salamoia urinaria ha anche un potenziale utilizzo sulla Terra in ambienti difficili e remoti con accesso limitato all'acqua.