Tái chế nước là một yêu cầu quan trọng đối với các sứ mệnh ngoài không gian, nơi nước không thể dễ dàng được tìm thấy, nhằm cung cấp các nhu cầu cơ bản cho các phi hành gia thay vì trông đợi vào các sứ mệnh tiếp tế.

Mới đây, NASA đạt được thành tựu mang tính đột phá về kỹ thuật, theo đó tái chế 98% nước thải (mồ hôi và chất bài tiết) của các phi hành gia trên Trạm Không gian Quốc tế (ISS) thành nước uống.

Các chuyên gia của NASA khẳng định, nước được tái chế từ nước tiểu và mồ hôi của phi hành đoàn trên ISS còn sạch hơn nhiều loại nước được uống trên Trái Đất. Đây là một cột mốc vô cùng đáng ghi nhận trong nỗ lực tái chế nước trong vũ trụ.

Các phi hành gia uống nước tái chế trên Trạm vũ trụ Quốc tế ISS (Ảnh: NASA).

Báo cáo của NASA cho biết, mỗi phi hành gia của ISS tiêu thụ từ 2,5-3 lít nước/ngày. Lượng nước này được sử dụng để uống trực tiếp, làm ẩm thức ăn và vệ sinh cá nhân. Tỷ lệ tái chế nước được nâng cao sẽ giúp phi hành đoàn có thể ở lại trạm vũ trụ lâu hơn, phục vụ tốt công tác nghiên cứu dài ngày.

Ông Christopher Brown - đại diện ban điều hành hệ thống hỗ trợ sống trên ISS chia sẻ: "Đây là bước đột phá quan trọng trong quá trình phát triển hệ thống hỗ trợ sự sống. Việc bạn lên trạm vũ trụ với 100 lít nước và chỉ tiêu tốn 2 lít trong số đó, trong khi 98% còn lại được tái chế liên tục là một thành tựu đáng nể".

Để đạt được tỷ lệ tái chế nước kể trên, các nhà khoa học đã sử dụng "Hệ thống Điều tiết Môi trường và Hỗ trợ Sự sống" (ECLSS). Thiết bị này được cấu thành từ một hệ thống thu hồi nước thải, một máy lọc ẩm và một bộ lọc tiên tiến. ECLSS có thể tái chế được 98% nước trong môi trường vi trọng lực, đồng thời bổ sung iot vào trong thành phẩm để ngăn vi sinh vật phát triển.

Không chỉ vậy, ECLSS còn cho phép thu gom nước thải, cũng như hơi nước từ hơi thở và mồ hôi của phi hành đoàn, để chưng cất thành nước uống được.

Một thiết bị lọc nước, dùng để tái chế nước tiểu trong không gian. Ảnh: NASA

Một số người có thể sẽ e ngại khi trước mặt họ là nước tiểu được tái chế. Tuy nhiên, giống như các loại nước thải khác, chúng được xử lý bởi một loạt các bộ lọc chuyên dụng và lò phản ứng xúc tác, có thể phá vỡ bất kỳ chất gây ô nhiễm vi lượng nào còn sót lại.

Sau đó, các cảm biến sẽ kiểm tra độ tinh khiết của nước. Với nước không đạt tiêu chuẩn, hệ thống sẽ gửi trở lại để tiếp tục xử lý. Ngoài ra, iốt cũng được thêm vào nước để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn.

Ông Jill Williamson - trưởng ban điều hành ECLSS nói: "Đừng lo về việc phi hành đoàn phải uống nước tiểu. Trải qua quá trình thu giữ và lọc kỹ càng, chúng còn tinh khiết hơn nhiều loại nước được sử dụng ở Trái Đất".

Cũng theo ông Williamson, tỷ lệ nước tái chế tăng lên đồng nghĩa với việc lượng oxy và nước dự trữ đem theo mỗi nhiệm vụ không gian sẽ giảm đi. Điều này cho phép phi hành đoàn mang theo nhiều thiết bị khoa học hơn, giúp tập trung tối đa vào nhiệm vụ nghiên cứu.

Thành tựu trên của Hệ thống kiểm soát môi trường và hỗ trợ sự sống (ECLSS) được coi là một cột mốc lớn. Vì mỗi thành viên trạm cần gần 3,8l nước mỗi ngày để uống, nấu thức ăn và vệ sinh cá nhân như đánh răng rửa mặt. Như vậy, có thể hình dung nếu mỗi phi hành gia phóng vào vũ trụ với 100kg nước thì họ chỉ mất đi 2kg, 98% còn lại sẽ tiếp tục được dùng đi dùng lại. Theo NASA, bước đột phá này sẽ giúp các thành viên trạm bớt lo lắng và có thể tập trung vào nhiệm vụ chính.

Dù nghe có vẻ lạ, nhưng việc tái chế nước tiểu này gần giống một số hệ thống phân bố nước trên mặt đất, chỉ khác là nó được thực hiện ở trạng thái vi trọng lực. Các phi hành gia không uống nước tiểu mà uống nước đã được thu hồi, lọc và làm sạch hơn cả nước mà chúng ta uống hiện nay trên Trái đất.

Các chuyên gia của ECLSS cho biết những hệ thống này chứa nhiều quy trình và đã được thử nghiệm nhiều lần trên mặt đất để chắc chắn nước tạo ra là sạch và uống được. Ngoài ra, các hệ thống ECLSS còn được kiểm tra cẩn thận để đảm bảo chúng vận hành như dự tính, và các thành phần có thể hoạt động lâu dài mà không cần sửa chữa hay thay thế nhiều.

Không dừng lại ở đó, NASA vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để đạt mục tiêu lý tưởng với tỷ lệ tái chế nước lên tới 100%. Khi đó, phi hành đoàn sẽ không phải lo lắng về một trong những nhu yếu phẩm chính để duy trì sự sống, mà chỉ tập trung tối đa vào mục đích sứ mệnh của họ.