طراحی لباس فضانوردی جدید، برای تبدیل ادرار فضانوردان به آب آشامیدنی
از ایده تا واقعیت
در کتاب‌ها و فیلم‌های تلماسه، افراد در بیابان‌های باز سیاره آراکیس (Arrakis)، لباس‌های مخصوصی به نام استیل‌سوت (Stillsuit) می‌پوشند که با جذب و تصفیه عرق و ادرار، صاحب لباس می‌توانست در محیط خشک و خشن آراکیس هیدراته بماند؛ حالا این ایده با طراحی نمونه اولیه‌ای از سامانه جمع‌آوری و فیلتراسیون ادرار برای لباس‌های فضانوردی توسط پژوهشگران، احتمال دارد به زودی به واقعیت تبدیل شود.
سوفیا اتلین (Sofia Etlin)، پژوهشگر کالج پزشکی دانشگاه کرنل (Cornell University College) آمریکا، می‌گوید: «طراحی لباس شامل یک کاتتر (لوله نازک از مواد درجه یک پزشکی با طیف وسیع عملکردها) خارجی مبتنی بر خلا است که به یک واحد اسمز (عبور حلال با یک غشا نیمه تراوا از ناحیه رقیق به غلیظ) ترکیبی مستقیم معکوس منتهی می‌شود و تامین مداوم آب آشامیدنی را با مکانیزم‌های ایمنی متعدد برای اطمینان از سلامتی فضانوردان فراهم می‌کند.»
بعید به نظر می‌رسد که لباس فضانوردی آینده، تا پایان دهه جاری برای ماموریت‌های سرنشین‌دار ناسا به ماه آماده شود، اما می‌توان انتظار داشت که برای سایر ماموریت‌های فضانوردی بعدی به مقصد مریخ در دهه ۲۰۳۰ بتوانند از این طراحی جدید بهره ببرند.
وجه تمایز لباس کنونی فضانوردان با طراحی جدید
لباس کنونی فضانوردان با حداکثر جذب (MAG)، از یک پوشک چند لایه با پلیمرهای فوق جاذب برای جمع‌آوری مایعات دفع شده از فضانوردان ساخته شده است، اما گاهی دچار نشتی می‌شود و مشکلات سلامتی مانند عفونت‌های دستگاه ادراری و ناراحتی‌های دستگاه گوارش را در پی دارد؛ علاوه بر این، فضانوردان فقط یک لیتر آب در کیسه‌های نوشیدنی خود دارند و این مقدار برای پیاده‌روی‌های فضایی طولانی که می‌تواند تا ۱۰ و حتی ۲۴ ساعت در مواقع اضطراری طول بکشد، کافی نیست.
همچنین درخواست فضانوردان برای کاهش زمان برای پر کردن و گاز زدایی کیسه‌های نوشیدنی و منبع جداگانه‌ای از نوشیدنی پرانرژی بدون کافئین سبب شد تا اتلین و همکارانش دستگاه ادرارگیری طراحی کنند که شامل زیرپوشی چند لایه از پارچه انعطاف‌پذیر است.
دستگاه به فنجان جمع‌آوری ادرار برای اندام‌های تناسلی مختلف که از سیلیکون قالبی ساخته شده است، متصل می‌شود. سطح داخلی فنجان با میکروالیاف پلی‌استر یا مخلوط نایلون-اسپندکس که ادرار را از بدن به سمت فنجان می‌کشاند، پوشانده شده است؛ سپس مایعات دفع شده با پمپ خلا مکیده می‌شود. پمپ نیز به وسیله برچسب RFID که به رطوبت واکنش می‌دهد، فعال می‌شود.
وقتی ادرار جمع‌آوری شد، به منظور بازیافت به سامانه تصفیه ادرار هدایت می‌شود. این سامانه با راندمان ۸۷ درصدی از طریق تصفیه یکپارچه و اسمز معکوس دو مرحله‌ای عمل می‌کند. سامانه با فرآیند شیب غلظت برای حذف ضایعات آب و از پمپ برای زدودن نمک آن استفاده می‌کند. در نهایت، آب تصفیه شده با الکترولیت غنی به کیسه نوشیدنی در لباس فضانوردان پمپ می‌شود.
الکترولیت‌ها مواد معدنی دارای بار الکتریکی هستند که در مایعات بدن مثل خون، عرق و ادرار یافت می‌شوند؛ این مواد معدنی به تنظیم سیستم عصبی، هیدراتاسیون، عملکرد ماهیچه‌ها و pH خون کمک می‌کنند.