Uzay istasyonunda su sorunu nasıl çözülür?

Jennifer Pruitt, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi NASA’da, belki de uzayla ilgili sektörler içinde en ilginç işi yapıyor. Pruitt idrar işleme alanında baş mühendis.

Alabama’daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki (ISS) astronotların idrarından içme suyu üretmenin en etkili yolunu bulmaya çalışıyor. İdrarın yüzde 95’i sudan oluşuyor, geri kalanı ise vücudun atık kimyasallarını barındırıyor. Yani ISS’deki iki tuvaletten ne kadar çok suyun geri dönüşümü sağlanabilirse Dünya’dan yapılan masraflı tedarik uçuşlarına o kadar az ihtiyaç olacak.



Pruitt’in laboratuvarında, içinde farklı renklerde idrarlar olan kavanozlar dizili bir rafta. “Astronotlar tuvaleti kullandığında idrarın akıp gitmesine izin vermiyoruz. Belli kimyasallarla parçalanmasını ve bakteri üremesini engellemeye çalışıyoruz” diyor Pruitt.

Bu ön işlem, uzay tuvaletlerinde su üretmek amacıyla NASA’nın geliştirdiği teknolojinin ilk adımı. Buradan elde edilen suya, astronotların terlemesi sonucu oluşan ve havadan filtrelenen nem de katılıyor. Bir astronotun uzay istasyonunda geçirdiği bir yıllık sürede ortalama 730 litre geri dönüşümü yapılmış idrar ve ter içeceği tahmin ediliyor.

Tıkanma sorunu

Fakat NASA’nın karşı karşıya olduğu bir sorun var: Terden su üretilmesi kısmında sorun yaşanmayıp bütün nem içme suyuna dönüştürülebilse de idrarın ancak yüzde 85’inde dönüşüm sağlanabiliyor, yüzde 15 oranında su kayba uğruyor.

"Uzayda astronotların kemiklerinde kalsiyum sızması oluyor. Bunun da büyük kısmı idrara karışıyor” diyor Pruitt. Yani uzaydaki bir astronotun idrarındaki kimyasal bileşim yerdeki bir insanın idrarından farklılık gösteriyor. İdrardaki bu ekstra kalsiyum ise idrarın tabi tutulduğu ön işlemde kullanılan kimyasallarla birleşerek kalsiyum sülfat oluşturuyor. Bu yapışkan tortulu madde ise tesisatın tıkanmasına bile neden oluyor.


Dünya’dan 400 km uzakta içinde beş kişiyle birlikte metal bir kutunun içinde sıkışıp kalmış olmanın ve çalışır durumda bir tuvalet olmamasının ne kadar korkunç bir şey olduğunu hayal etmek zor değil. Bu tıkanıklık yüzünden ISS astronotları bakım için daha fazla zaman harcamak ve yerden daha fazla malzeme taşınmak zorunda kalınmış.

Fakat Pruitt ve ekibi ön işlem için idrara uygulanan kimyasal bileşimleri değiştirmek yoluyla bu soruna bir çözüm bulmuş. Laboratuvardaki uzun bir masada idrar arıtma tesisinin bir kopyası tutuluyor.

Basınç etkisi

Ortadaki büyük bir idrar kavanozuna çok sayıda tüp, pompa ve kablo bağlanmış. Yerçekimi etkisini asgariye indirmek için her şey yatay tutulmuş. Buradaki pompalar tıpkı yutak gibi çalışıyor, sistemdeki sıvıyı sıkıp itiyormuş. İdrar tüplerden geçerek fırın büyüklüğündeki bir silindire girdiğinde buradaki vakumlu pompa içerideki havayı emerek basıncı ve böylece sıvının kaynama noktasını düşürüyor. Yani hiç ısı uygulamadan su ayrıştırılmış oluyor. Bu damıtma yöntemiyle yapılan ayrıştırmada bir tarafta saf su, diğer tarafta da yoğun bir tuzlu atık ortaya çıkıyor. Suyu astronotlar içiyor, atık ise işe yaramaz uzay gemisine konarak Dünya atmosferine girdiğinde yanarak yok oluyor.

Pruitt burada üretilen suyun yeryüzünde içtiğimiz sulardan çok daha temiz ve saf olduğunu söylüyor. Astronotlar bu suyu içmeden önce bakteri üremesin diye iyot ekleniyormuş. Pruitt bu nedenle sudan ilaç tadı geldiğini, ama zamanla alışıldığını belirtiyor. Bu yöntem sayesinde artık uzayda tuvalet tıkanıklığı sorunu yaşanmayacak. NASA önümüzdeki aylarda bunu uygulamaya sokmayı planlıyor.

Pruitt ve ekibi sistemi daha etkili kılmanın yollarını arıyor. “Yıllarca idrarla çalışsanız da hala eğlenceli geliyor!” diyor Pruitt.