अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर जीवन हर उपलब्ध संसाधन, विशेषकर पानी का अधिकतम उपयोग करने पर निर्भर करता है। पृथ्वी से आपूर्ति परिवहन करना अत्यधिक महंगा है, इसलिए अंतरिक्ष यात्री पीने के पानी के लिए नियमित डिलीवरी पर निर्भर नहीं रह सकते हैं। इसके बजाय, आईएसएस अब तक निर्मित सबसे परिष्कृत रीसाइक्लिंग प्रणालियों में से एक का उपयोग करता है। उस प्रणाली के केंद्र में लाखों का एक अंतरिक्ष शौचालय है, जो अंतरिक्ष यात्रियों के मूत्र, पसीने और यहां तक कि केबिन की हवा में नमी से पानी को पुनर्प्राप्त करने में मदद करता है। उन्नत निस्पंदन और शुद्धिकरण तकनीक के साथ मिलकर काम करते हुए, सिस्टम अब स्टेशन पर उपयोग किए जाने वाले सभी पानी का लगभग 98% पुनर्चक्रण करता है, जिससे चालक दल को महीनों तक कक्षा में रहने की अनुमति मिलती है, जबकि पुन: आपूर्ति मिशन की आवश्यकता नाटकीय रूप से कम हो जाती है।
क्यों अंतरिक्ष यात्री पानी की लगभग हर बूंद का पुनर्चक्रण करते हैं और इस प्रणाली की कीमत लाखों में क्यों है
अंतरिक्ष में प्रक्षेपित प्रत्येक किलोग्राम मिशन की लागत में महत्वपूर्ण रूप से इजाफा करता है, जिससे पानी आईएसएस पर सबसे मूल्यवान संसाधनों में से एक बन जाता है। सात अंतरिक्ष यात्रियों के दल को पीने, भोजन तैयार करने और स्वच्छता के लिए प्रत्येक सप्ताह सैकड़ों लीटर पानी की आवश्यकता होती है। लंबी अवधि के मिशनों के लिए पृथ्वी से सारा पानी ले जाना अव्यावहारिक होगा।इस चुनौती से निपटने के लिए, नासा और उसके अंतर्राष्ट्रीय साझेदारों ने पर्यावरण नियंत्रण और जीवन समर्थन प्रणाली (ईसीएलएसएस) विकसित की, जो एक बंद-लूप जीवन-समर्थन प्रणाली है जिसे कई स्रोतों से पानी पुनर्प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मूत्र को अपशिष्ट मानने के बजाय, स्टेशन इसे एक मूल्यवान संसाधन के रूप में देखता है जिसे शुद्ध और पुन: उपयोग किया जा सकता है।यह प्रणाली सांस लेने, पसीने और रोजमर्रा की गतिविधियों के माध्यम से निकलने वाले जल वाष्प को स्वच्छ पेयजल में पुनर्चक्रित करने से पहले एकत्र करती है।
कैसे 23 मिलियन डॉलर का अंतरिक्ष शौचालय मूत्र को पीने के पानी में बदल देता है
पृथ्वी पर शौचालयों के विपरीत, आईएसएस शौचालय कचरे को स्थानांतरित करने के लिए गुरुत्वाकर्षण के बजाय वायु प्रवाह पर निर्भर करता है। एक बार मूत्र एकत्र हो जाने पर इसे भेजा जाता है मूत्र प्रोसेसर असेंबली (यूपीए)जहां एक विशेष रूप से डिजाइन किया गया सेंट्रीफ्यूज तरल को तेज गति से घुमाता है। घूमने की गति गुरुत्वाकर्षण की नकल करती है, जो अंतरिक्ष के सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण वातावरण में पानी को नमक और अन्य अपशिष्ट उत्पादों से अलग करती है।फिर बरामद पानी को वाटर प्रोसेसर असेंबली (डब्ल्यूपीए) में स्थानांतरित कर दिया जाता है। यहां, यह निस्पंदन, उत्प्रेरक ऑक्सीकरण और रासायनिक उपचार के कई चरणों से गुजरता है जो दूषित पदार्थों को हटाता है, सूक्ष्मजीवों को मारता है और यह सुनिश्चित करता है कि पानी पृथ्वी के पीने के पानी के मानकों को पूरा करता है या उससे अधिक है।पुनर्चक्रण प्रणाली केवल मूत्र पर निर्भर नहीं है। यह केबिन की हवा से संघनित आर्द्रता और अंतरिक्ष यात्रियों की सांस और पसीने के माध्यम से निकलने वाली नमी को भी संसाधित करता है। साथ में, ये प्रौद्योगिकियां अब स्टेशन के लगभग 98% पानी को पुनर्प्राप्त करती हैं, जिससे आईएसएस अब तक बनाए गए सबसे कुशल जल-रीसाइक्लिंग वातावरण में से एक बन गया है।
एक ऐसी प्रणाली जिसे सुधारने में नासा को कई दशक लग गए
नासा ने 1980 के दशक में पुनर्योजी जीवन-समर्थन प्रौद्योगिकियों का विकास शुरू किया क्योंकि इंजीनियरों ने माना कि चंद्रमा और मंगल ग्रह पर भविष्य के मिशनों के लिए अंतरिक्ष यात्रियों को पृथ्वी पर बहुत कम निर्भर होने की आवश्यकता होगी।अगले चार दशकों में, शोधकर्ताओं ने रीसाइक्लिंग प्रक्रिया के हर चरण को परिष्कृत किया, निस्पंदन सिस्टम, रासायनिक शुद्धिकरण विधियों और अपशिष्ट जल पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियों में सुधार किया। 2023 में, नासा ने घोषणा की कि इंजीनियरों ने सिस्टम की समग्र जल पुनर्प्राप्ति दर को 98% तक बढ़ाकर एक नया मील का पत्थर हासिल किया है, जो आईएसएस पर अब तक का सबसे अधिक प्रदर्शन है।नासा के अनुसार, दक्षता के इस स्तर का मतलब है कि प्रत्येक पुनर्चक्रण चक्र के दौरान दो प्रतिशत से भी कम पानी नष्ट होता है, जिससे पृथ्वी से प्रक्षेपित होने वाली मात्रा काफी कम हो जाती है।
यह तकनीक आईएसएस से परे क्यों मायने रखती है?
आईएसएस जल-पुनर्चक्रण प्रणाली भविष्य में गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए मानवता को तैयार करने में मदद कर रही है। मंगल ग्रह पर मिशन दो से तीन साल तक चल सकता है, जिससे बार-बार पुनः आपूर्ति मिशन असंभव हो जाएगा। इसलिए अंतरिक्ष यात्रियों को अत्यधिक विश्वसनीय प्रणालियों की आवश्यकता होगी जो उपलब्ध पानी की लगभग हर बूंद को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम हों।वही प्रौद्योगिकियां पृथ्वी पर भी अनुप्रयोग ढूंढ रही हैं। अंतरिक्ष उड़ान के लिए विकसित जल शोधन, निस्पंदन और अपशिष्ट जल उपचार में प्रगति ने दूरदराज के समुदायों, आपदा-राहत कार्यों और पानी की कमी का सामना करने वाले क्षेत्रों में अधिक कुशल रीसाइक्लिंग प्रणालियों में योगदान दिया है।यह एक असामान्य तथ्य लग सकता है कि अंतरिक्ष यात्री पुनर्चक्रित मूत्र पीते हैं जो वास्तव में आधुनिक अंतरिक्ष उड़ान में सबसे बड़ी इंजीनियरिंग उपलब्धियों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। चार दशकों के विकास के बाद, नासा की बंद-लूप जल पुनर्प्राप्ति प्रणाली ने जो अपशिष्ट था उसे अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के सबसे मूल्यवान संसाधनों में से एक में बदल दिया है।
