أنقذ مارك واتني - التكنولوجيا. الجزء الثاني: الماء والهواء

في الفضاء وعلى أرض الكواكب الأخرى، حتى الأشياء التي لا نفكر فيها تبدأ فجأة في أن تصبح عاملاً مهمًا - الهواء للتنفس والماء للشرب واستخدامات أخرى. وفي فيلم "إنقاذ مارك واتني" تعمل في الخلفية أنظمة إنتاج الأكسجين وإعادة تدوير المياه، على غرار تلك الموجودة في الواقع في محطة الفضاء الدولية

إعادة تدوير المياه

لا توجد بحيرات أو أنهار أو محيطات* على سطح المريخ، وسيستغرق إرسال المياه من الأرض تسعة أشهر. سيتعين على رواد الفضاء الذين سيكونون على المريخ إنشاء مصدر مياه مستقل خاص بهم. وفي فيلم "إنقاذ مارك واتني" لا تضيع مهمة أريس 3 قطرة واحدة على المريخ ويتم إعادة تدوير كل المياه. يجب على واتني استخدام إبداعه لإيجاد طرق غريبة للبقاء رطبًا وضمان بقائه على الكوكب الأحمر.

وحتى اليوم على محطة الفضاء الدولية، لا تفقد قطرة من العرق أو الدموع أو حتى البول. يقوم نظام التحكم البيئي ونظام دعم الحياة باستعادة وإعادة تدوير المياه من أي مصدر - البول وغسل اليدين وتنظيف الأسنان وغيرها من المصادر والمياه التي يراها نظام استعادة المياه (WRS) مناسبة للشرب. قالها أحد رواد الفضاء ببساطة: "أحول قهوة الأمس إلى قهوة الغد".

يمكن للسوائل أن تسبب مشاكل مختلفة في الفضاء. يجب أن يأخذ نظام مثل WRS في الاعتبار حقيقة أن السوائل تتصرف بشكل مختلف تمامًا في بيئة الجاذبية الصغرى. يجب أن يتم طرد الجزء من WRS الذي يعالج البول لإجراء عملية التقطير لأن السوائل والغازات ليست منفصلة كما هي على الأرض.

تواصل ناسا تطوير تقنيات جديدة لاستعادة المياه. وأجرى الباحثون تجارب لتعزيز تطوير المرشحات التي تفصل المواد غير العضوية عن المواد العضوية غير المتطايرة، بحيث تصبح الأجزاء الأكثر ديمومة في النظام. سيهتم نظام تحلية المياه المالحة بإزالة كل قطرة متبقية، على سبيل المثال، من تقطير البول. في المهام الطويلة، سيكون أفراد الطاقم أقل اعتمادًا على مهام إعادة الإمداد والمياه الإضافية من الأرض.

تُستخدم التكنولوجيا الكامنة وراء النظام حاليًا أيضًا لتوفير مياه الشرب النظيفة للمناطق النائية من الأرض والأماكن المتضررة من الكوارث الطبيعية.

إنتاج الأكسجين

الغذاء والماء والمأوى هي الأشياء الأساسية للبقاء على الأرض، ولكن في الفضاء هناك شيء آخر لا نفكر فيه كثيرًا، وهو الأكسجين. على كوكب المريخ، لا يستطيع واتني الخروج لتنفس الهواء من أجل البقاء على قيد الحياة، إنها حياته أن يحمل إمدادات الأكسجين معه أينما ذهب. لكن عليه أولاً أن ينتجها. في "الأب" يستخدم "المؤكسج"، وهو نظام ينتج الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون المتوفر بكثرة في الغلاف الجوي للمريخ، بمساعدة نظام إنتاج الوقود الخاص بمركبة الصعود من المريخ - مركبة الإطلاق من المريخ.

وفي محطة الفضاء الدولية، يمتلك رواد الفضاء ورواد الفضاء نظام إنتاج الأكسجين، الذي يقوم بمعالجة الهواء في المحطة بشكل مستمر ويوفر الهواء للتنفس بكفاءة وثبات. ينتج النظام الأكسجين من خلال عملية التحليل الكهربائي التي تقسم جزيئات الماء إلى مكوناتها - ذرات الأكسجين والهيدروجين. يتم إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي الداخلي للمركبة الفضائية، بينما يتم إطلاق الهيدروجين إما في الفضاء أو تغذيته في نظام ساباتير، الذي ينتج الماء من المنتجات الثانوية الأخرى للغلاف الجوي للمحطة.

يتم إنتاج الأكسجين بمعدل ثابت من خلال نظام دائرة مغلقة جزئيًا يعمل على تحسين كفاءة استخدام الماء والأكسجين. تعمل ناسا الآن على إيجاد طريقة لاستخراج المزيد من الأكسجين من هذه المنتجات الثانوية للتحضير لرحلة إلى المريخ.

* ملاحظة - المقال كتب على موقع وكالة ناسا قبل الإعلان عن الاكتشاف المياه المالحة التي تتدفق في القنوات الموسمية على سطح المريخ.

المزيد من حلقات المسلسل

• إنقاذ مارك واتني، التكنولوجيا – الفصل الأول: المنزل على المريخ
• ناسا تؤكد في مؤتمر صحفي: المياه قليلة الملوحة تتدفق على المريخ اليوم
• كن حذرًا من تلوث المريخ بالبكتيريا الأرضية - يتصارع العلماء مع مسألة ما يعنيه اكتشاف الماء على المريخ للحياة هناك وإمكانية هبوط البشر عليه
• المنعطف التالي هو المريخ