Uma maravilha da franquia de filmes de ficção científica “Duna” é o traje de sobrevivência usado pelos Fremen que vivem no deserto – os “trajes destiladores” que reciclam todos os fluidos corporais em água potável. Agora, essa tecnologia parece estar no horizonte, com os cientistas revelando uma protótipo de sistema de traje espacial que transforma a urina em água potável.
Os astronautas podem passar uma quantidade considerável de tempo fora do seu habitat espacial realizando atividades extraveiculares, ou EVAs. Foram realizadas 37 caminhadas espaciais entre 2021 e 2023 para experimentos científicos ou para realizar reparos no Estação Espacial Internacional (ISS), e duraram em média 6 horas e 26 minutos, segundo estudo realizado por cientistas da Universidade Cornell publicado nesta sexta-feira (12) na revista Fronteiras na tecnologia espacial. As caminhadas espaciais podem durar mais de 8 horas.
Ao passar esses longos períodos em caminhadas espaciais, os astronautas atualmente usam os familiares trajes brancos fofos para AEV, que contêm roupas de máxima absorção. Essas roupas descartáveis são essencialmente fraldas que coletam urina e fezes. Eles devem ser capazes de reter até um litro de urina e 75 gramas de matéria fecal por dia para cada tripulante.
No entanto, estes fatos EVA foram concebidos há mais de 40 anos e a NASA (a agência espacial dos Estados Unidos) não tem atualmente planos concretos para os renovar ou substituir. A agência espacial anunciou em junho que estava cancelando contratos no valor de mais de US$ 100 bilhões com a Collins Aerospace para criar trajes espaciais de próxima geração, embora pelo menos duas outras empresas dos EUA estejam atualmente trabalhando em trajes de caminhada espacial e a NASA possa solicitar empreiteiros adicionais, confirmou a agência espacial. para CNN.
“Você poderia pensar que no século 21, os astronautas não usariam fraldas”, disse ele CNN na sexta-feira, Sofia Etlin, autora principal do estudo, astrobióloga e membro da equipe de pesquisa do Mason Lab do Weill Cornell Medical College, em Nova York.
Embora as fraldas possam absorver resíduos com eficácia, elas podem prejudicar a saúde dos astronautas e causar desconforto. Astronautas relataram vazamento de fraldas, tornando-os incapazes de distinguir entre urina e suor, e reclamaram de erupções cutâneas e problemas de odor. Os membros da tripulação enfrentam riscos médicos, como contaminação cruzada com matéria fecal, infecções do trato urinário e problemas gastrointestinais, que são agravados pelo acesso reduzido dos astronautas a cuidados médicos.
Alguns até reduziram as refeições vários dias antes de um AEV para evitar a utilização de um, o que poderia afetar o seu desempenho em caminhadas espaciais extenuantes, segundo os investigadores.
O simples fato de estar no espaço causa desidratação, e caminhadas espaciais fisicamente exigentes causam mais desidratação, o que prejudica o desempenho dos astronautas. No entanto, a bolsa de bebida do traje, que atualmente fornece aos astronautas cerca de 900 gramas de água e uma pequena dose de glicose, também tem “problemas significativos”, incluindo ser demorada para preparar, contribuindo para a redução da eficiência do trabalho, de acordo com o pesquisadores. Os astronautas disseram que a quantidade atual de água fornecida não é suficiente.
Sistema “Duna”
Para “promover o bem-estar dos astronautas”, os pesquisadores projetaram um novo sistema de coleta e filtragem de urina no traje, ou sistema “Duna”, disse Etlin.
O sistema reciclaria a urina usando osmose direta e reversa, um modelo usado pelo atual sistema de tratamento de águas residuais a bordo da estação espacial, para remover contaminantes da urina e filtrá-la em água potável.
Um aspecto do sistema é um dispositivo de coleta de urina, que apresentaria um copo de silicone com formato diferente para homens e mulheres. O dispositivo teria múltiplas camadas de tecido, incluindo um tecido antimicrobiano, para permitir que a urina se afastasse rapidamente do corpo para a superfície externa, onde poderia ser bombeada, reduzindo o risco à saúde causado pela exposição prolongada à urina.
O líquido entraria então no sistema de filtração, um dispositivo de dois estágios que remove a água da urina em uma solução salina, com uma bomba separando a água pura da salgada.
Os autores do estudo propuseram que um volume de 500 mililitros de urina poderia ser processado em menos de cinco minutos, reciclando efetivamente mais de 86,8% dela em água potável.
A água seria então bombeada para a bolsa de bebida do traje, onde seria reabastecida com eletrólitos e, potencialmente, carboidratos, para atender às necessidades nutricionais e energéticas.
Todo o dispositivo estaria em uma bolsa que poderia ser montada nas costas de um traje para AEV, acrescentando 8 kg (17,6 libras) ao seu peso total.
Embora “o peso seja certamente uma preocupação para as próximas missões lunares, acreditamos que o maior conforto e eficiência de recursos fornecidos pelo sistema irão mais do que compensar o ligeiro aumento no volume”, disseram os autores do estudo.
Trajes espaciais reinventados
Etlin disse que este é o “momento ideal” para desenvolver esta tecnologia, já que “os trajes espaciais como os conhecemos estão sendo reinventados”.
Embora a NASA tenha cancelado seu contrato com a Collins Aerospace para trajes espaciais a serem usados na ISS, ela ainda tem um contrato de quase US$ 230 milhões para desenvolver trajes lunares com a empresa Axiom Space, sediada em Houston.
Projetados para ter melhor flexibilidade e mobilidade, proporcionar mais visibilidade e isolamento e ter um sistema portátil de suporte à vida, os trajes poderão desempenhar um papel crucial na missão Artemis III da NASA, que busca devolver astronautas à Lua ainda nesta década, para ir mais longe. do que nunca.
No entanto, mesmo esses novos figurinos ainda mantêm o antigo estilo de fralda, de acordo com Etlin. A Axiom não respondeu imediatamente a um pedido de comentário sobre o design de seu traje espacial.
“Nas missões Artemis, os astronautas podem ficar lá fora por horas e horas a fio, ou pode haver cenários de emergência em que eles precisem retornar à base, mas seu veículo espacial quebrou. Você tem todos os tipos de cenários de contingência em que precisa de água e de um sistema de resíduos que não se limita ao que uma fralda pode conter”, disse ela.
Além do programa Artemis, que busca levar pela primeira vez uma mulher e uma pessoa negra à Lua, a corrida segue para Marte, onde água limpa seria um luxo.
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