يهدف نظام جديد لتوزيع المياه في محطة الفضاء الدولية إلى اختبار التكنولوجيا التي يمكن أن تساعد رواد الفضاء على استكشاف القمر.
الفسيح محطة الفضاء الدولية تم وصفه بواسطة ناسا المسؤولين أكبر من منزل من ست غرف نوم. رواد الفضاء يسافرون إلى القمر في هذا العقد مع وكالة ناسا برنامج ارتميس لن يكون لها مساحة كبيرة تقريبًا في المركبة الفضائية أوريونأو في مركبات الهبوط على سطح القمر أو في مركبات ناسا الأصغر حجمًا محطة الفضاء البوابة المخطط لها في مدار القمر.
لذلك، سيتعين تقليص كل شيء بالنسبة لعمل أرتميس على القمر: محطات إعداد الطعام، ومعدات التمارين الرياضية، والأطقم الطبية. ولتحقيق هذه الغاية، طار موزع مياه الشرب الجديد الذي صنعته شركة Leidos إلى الفضاء على متن سفينة Northrop Grumman’s مركبة الشحن الفضائية Cygnus في 1 أغسطس 2023 كجزء من الترقية، وجزء من العرض التوضيحي للتكنولوجيا القمرية. (تم تسليم جيل سابق من موزعات المياه الأمريكية إلى محطة الفضاء الدولية في عام 2008 وما زال يعمل).
قالت ديبورا ويلز، مديرة القسم في Leidos، في رسالة بالبريد الإلكتروني إلى موقع Space.com: إن التصميم الجديد “عالج بعض التحديات الأكثر أهمية في مهمة Artemis، بما في ذلك فترات الركود الطويلة (المياه) وتقليل عناصر الحياة المحدودة”. تعمل شركة Leidos في مجالات تشمل الشؤون المدنية والدفاع والصحة والاستخبارات؛ في مجال استكشاف الفضاء، تقول الشركة إنها قامت بذلك تم العمل لمدة 50 عاما في تكنولوجيا المعلومات والهندسة والعلوم.
متعلق ب: هل يمكن لمهمات القمر أرتميس التابعة لناسا الاعتماد على استخدام الجليد المائي القمري؟
مع إضافة الموزع الجديد، أصبح لدى رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية الآن ثلاثة مواقع على الأقل حيث يمكنهم العثور على مياه صالحة للشرب: في وحدة زفيزدا الروسية، وفي عقدة الوحدة الأمريكية، والآن في وحدة المصير الأمريكية. (تتمتع ناوكا، وحدة التجربة الروسية التي وصلت إلى المحطة الفضائية في عام 2021، أيضًا بقدرات المطبخ، وفقًا لتقارير وسائل الإعلام في ذلك الوقت.) وشدد ويلز على أن القدرة المتنامية ستساعد مع استمرار نمو أعداد الطاقم في المجمع المداري.
تعتبر موزعات المياه من العناصر الأساسية في الفضاء والتي تم استخدامها لأجيال عديدة. ويعتمد أفراد الطاقم على هذه الأنظمة في الشرب، وكذلك في ترطيب الطعام الجاف وإجراء التجارب العلمية. تقدر شركة Leidos أن أفراد الطاقم استغرقوا ما يقرب من أربع ساعات لإعداد النظام في Destiny. تضمن الإجراء إزالة الوحدة من مكان التخزين ووضعها في حامل الحمولة وتوصيل جميع الكابلات والخراطيم وإجراء الفحوصات والتحققات.
وأكد ويلز أن هناك العديد من الترقيات من الأجيال السابقة لموزعات المياه. يتمتع جزء السخان بسحب طاقة أقل بسبب التحسين الأفضل لاحتياجات تسخين المياه. يمكن للنظام أيضًا إرسال القياس عن بعد إلى مركز التحكم في المهمة، حيث يمكن للموظفين الأرضيين تعديل الإعدادات إذا لزم الأمر، مما يقلل من وقت صيانة رائد الفضاء في الفضاء. وستكون كلتا الميزتين ضروريتين في المهام القمرية، حيث ستكون الطاقة والوقت محدودين أكثر.
كما تم تصميم النظام لإزالة “المبيد الحيوي” (علاج يعالج الميكروبات) في المياه، ولتطهير المياه باستخدام الأشعة فوق البنفسجية. كلا العلاجين لهما أهمية خاصة، حيث يتم ربط الموزع بنظام إعادة تدوير البول التابع لوكالة ناسا. بكل بساطة، يستخدم نظام التحكم البيئي ودعم الحياة التابع لناسا على متن محطة الفضاء الدولية مجموعة معالج البول. تقوم المجموعة باستعادة المياه الصالحة للشرب من البول بأمان باستخدام التقطير الفراغي، وحققت مؤخرًا معدلًا رائعًا لاستعادة المياه بنسبة 98%.
سيكون هذا الابتكار في إعادة تدوير البول مفيدًا أيضًا لاستكشاف الفضاء السحيق، حيث يكون شحن المياه من الأرض أقل جدوى. ويعني هذا الإنجاز أيضًا أنه حتى في المواقع التي يمكن فيها استرداد المياه من السطح، مثل القمر، فإن رواد الفضاء في المستقبل سيكونون أقل حاجة إلى الاعتماد على المورد الثمين للحياة بين الكواكب.
متعلق ب: قامت وكالة ناسا بإعادة تدوير 98% من بول وعرق رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية (المهندسون يشعرون بسعادة غامرة)
قصص ذات الصلة:
– سيتعامل رواد فضاء SpaceX Crew-7 مع أكثر من 200 تجربة علمية على محطة الفضاء الدولية
– سيستخدم Artemis 2 أشعة الليزر لبث لقطات عالية الوضوح من القمر (فيديو)
– وصول نظام اتصالات ليزر جديد إلى وكالة ناسا لمهمة القمر أرتميس 2
وقال ويلز عن الموزع الجديد: “أكملت شركة Leidos أيضًا تحديثات رئيسية لهندسة السباكة وتصميمها”، قائلاً إن التصميم الجديد يحتوي على نظام سباكة أكثر بساطة يزيل “الأرجل الميتة” أو نقاط ركود المياه.
يصعب على أطقم العمل الوصول إلى هذه السيقان الميتة وتطهيرها، ولكن كانت هناك حاجة إلى مثل هذه التدابير بشكل دوري، حيث تميل الأغشية الحيوية والنمو الميكروبيولوجي إلى التجمع في السيقان. وقال ويلز إن التصميم الجديد “أزال تلك الأرجل الميتة، وحسّن تدفق السوائل للمساعدة في القضاء على المناطق التي يمكن أن تترسخ فيها الأغشية الحيوية والميكروبات”.
موزع المياه الجديد لمحطة الفضاء الدولية ليس نسخة طبق الأصل من الإصدار الذي من شأنه أن يساعد أرتميس. لكن ويلز قال إن تصميم القمر سوف يستعير من الهندسة المعمارية وتصميم السباكة والمكونات المستخدمة فيه المدار الأرضي المنخفض. والمقصود منه هو مساعدة رواد الفضاء في الرحلات السطحية الأطول، والمتصورة في أواخر عام 2020 وما بعده؛ المركبات الفضائية السابقة أوريون، مثل الكبسولة التي ستطير على متن أرتميس 2، والتي سترسل رواد فضاء حول القمر في أواخر عام 2024، لديها بالفعل أنظمة توزيع جاهزة للانطلاق.
“ستكون هناك حاجة إلى نظام مثل هذا لدعم مهمات أرتميس وقمر ناسا المريخ وقال ويلز، في إشارة إلى الأجهزة التي تخطط ناسا لاستخدامها في مهمات الفضاء السحيق المستقبلية: “إن عرض هذه التكنولوجيا على محطة الفضاء الدولية يساعد في التحقق من صحة التحسينات التي أدخلتها، وتحديد التغييرات التي من شأنها تعزيز تلك الأنظمة المستقبلية”.
أطلق برنامج أرتميس التابع لناسا بالفعل رحلة أرتميس 1، وهي مهمة غير مأهولة إلى المدار القمري، في عام 2022. وبما أن أرتميس 2 تسير وفقًا للخطة والجداول الزمنية، فسوف تهبط أرتميس 3 على السطح في عام 2025 أو 2026، مع التخطيط لمهام هبوط أكثر طموحًا في أواخر 2020 و 2030.