להציל את מארק וואטני – הטכנולוגיה. חלק 2: מים ואוויר

בחלל ועל קרקע כוכבי לכת אחרים, גם דברים שאנו לא חושבים עליהם מתחילים פתאום להיות גורם חשוב – אוויר לנשימה ומים לשתייה ולשימושים אחרים. בסרט "להציל את מארק וואטני" פועלות ברקע מערכות המפיקות חמצן וממחזרות את המים, בדומה לאלה הקיימות במציאות בתחנת החלל הבינלאומית

האסטרונאוט קלייטון אנדרסון צופה בטיפת מים ובה השתקפותו במעבורת החלל דיסקברי. לכידות המים במיקרו כבידה שונה מאשר בכדור הארץ. צילום: נאס"א
האסטרונאוט קלייטון אנדרסון צופה בטיפת מים ובה השתקפותו במעבורת החלל דיסקברי. לכידות המים במיקרו כבידה שונה מאשר בכדור הארץ. צילום: נאס"א

מיחזור מים

אין אגמים, נהרות או אוקיאנוסים* על פני השטח של מאדים ושליחת מים מכדור הארץ תארך תשעה חודשים. האסטרונאוטים שישהו על מאדים יצטרכו ליצור את אספקת המים העצמאית שלהם. בסרט "להציל את מארק וואטני" משלחת ארס 3 לא מבזבזת טיפה על מאדים וכל המים ממוחזרים. וואטני נדרש להשתמש ביצירתיות כדי למצוא דרכים מוזרות כדי להישאר לא מיובש ולהבטיח את שרידתו על כוכב הלכת האדום.

גם כיום בתחנת החלל הבינלאומית אף טיפה של זעה, דמעות או אפילו שתן איננה הולכת לאיבוד. מערכת הבקרה הסביבתית ומערכת תמיכת החיים מחזירה וממחזרת מים מכל מקור – שתן, שטיפת ידיים, צחצוח שיניים ומקורות אחרים והמים שמערכת שיחזור המים Water Recovery System (WRS) נחשבים ראויים לשתייה. אחד האסטרונאוטים אמר זאת בפשטות: "הופכים את הקפה של אתמול לקפה של מחר".

נוזלים עלולים לגרום לבעיות שונות ומשונות בחלל. מערכת כמו ה-WRS צריכה לקחת בחשבון את העובדה שנוזלים מתנהגים בצורה שונה מאוד בסביבת מיקרו כבידה. החלק של ה-WRS המעבד את השתן חייב צנטריפוגה כדי לבצע את הזיקוק שכן נוזלים וגזים אינם נפרדים כמו בכדור הארץ.

נאס"א ממשיכה לפתח טכנולוגיות חדשות לשיחזור המים. החוקרים ביצעו ניסויים בקידום פיתוח סננים (פילטרים) המפרידים את החומרים האנאורגניים והחומרים האורגניים הלא נדיפים, כך שיהפכו החלקים הקבועים ביותר במערכת. מערכת התפלת מים מלוחים תדאג לסילוק כל טיפה שנותרה למשל מזיקוק השתן. במשימות ארוכות יהיו אנשי הצוות תלויים פחות במשימות אספקה של חלפים ומים נוספים מכדור הארץ.

הטכנולוגיה מאחורי המערכת משמשת כיום גם לאספקת מי שתייה נקיים לאיזורים מרוחקים בכדור הארץ ולמקומות שנפגעו מאסונות טבע.

ייצור חמצן

מזון, מים ומחסה אלו הדברים הבסיסיים לשרידה על כדור הארץ, אך בחלל יש עוד דבר שאיננו חושבים עליו יותר מדי – חמצן. על מאדים וואטני איננו יכול לצאת החוצה לנשום אוויר כדי לשרוד, הוא חייו לשאת עימו את אספקת החמצן שלו לכל מקום אליו הוא הולך. ואולם תחילה הוא צריך לייצר אותו. ב"האב" הוא משתמש ב" oxygenator", מערכת המפיקה חמצן מדו תחמוצת הפחמן המצוייה בשפע באטמוספרת מאדים, בעזרת מערכת ייצור הדלק של ה-MAV – רכב השיגור ממאדים.

בתחנת החלל הבינלאומית, יש לאסטרונאוטים ולקוסמונאוטים מערכת ייצור חמצן, המעבדת את האוויר בתחנה באורח שוטף ומספקת אוויר לנשימה ביעילות ותוך יציבות. המערכת מייצרת את החמצן באמצעות תהליך האלקטרוליזה המפצל מולקולות מים לרכיביהם – אטומי חמצן ומימן. החמצן משתחרר לאטמוספירה הפנימית של החללית ואילו המימן או משוחרר לחלל או מוזן למערכת Sabatier המייצרת מים משאר תוצרי הלוואי של אטמוספירת התחנה.

חמצן מיוצר בקצב יציב באמצעות מערכת מעגל סגור חלקי המשפרת את יעילות השימוש במים ובחמצן. בנאס"א עובדים כעת על דרך להפיק אפילו יותר חמצן מתוצרי הלוואי הללו כדי להתכונן לטיסה למאדים.

* הערה – המאמר נכתב באתר נאס"א לפני שהוכרז על גילוי המים המליחים הזורמים בערוצים עונתיים במאדים.

פרקים נוספים בסדרה

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

9 תגובות

  1. בתור "הקהל הרחב", נהנתי לקרוא את הכתבה ומצפה לעוד בהמשך בנוגע למאדים וטכנולוגיות קיום החיים שם

  2. מדי פעם יש גם צורך במידע בסיסי לקהלים שבדרך כלל אינם מגיעים לקרוא ידיעה מדעית, מה גם שהוא מבוסס על כתבה באתר נאס"א וגם שם יודעים טוב מאוד גם את ההיבטים היותר מורכבים.

  3. הרעיון של הסדרה טוב אבל לדעתי הביצוע לוקה בחסר. ההצגה של הדברים היא מאד בסיסית ובעצם אין שום חידוש/פירוט לגבי הנושאים עצמם. בטח לא בשביל כל אדם שאי פעם התעניין בתחנת החלל או קרא כל ספר על ישוב מאדים.

    החמצן הנוזלי זאת רק דוגמא אחת. מה לגבי היעילות הנדרשת ממחזר המים לעומת היעילות היום?
    גם בפרק הראשון הרגשתי תחושה דומה.

    אני מתנצל על הביקורת אבי, אני בדרך כלל מאד נהנה מה פרסומים שלך אבל הפעם אני ממש מרגיש שזה מיועד לקהל הרבה יותר לא-מתמצא מקוראי האתר.

  4. רעיון המים חכם. אמרת מעגל סגורחלקי. האם את היתר הוא מלקט מהחלל או מבצע תגובה כימית לחומר במצב נוזלי/מוצק לחסוך נפח. אחפש ברשת.הסידרה ראויה, יישר כוח מבלי להתחנף

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן