รายงานล่าสุดระบุว่า NASA ได้ดำเนินการส่งมอบระบบบำบัดน้ำเสียเคลื่อนที่ขั้นสูงจาก ศูนย์อวกาศเคนเนดี (Kennedy Space Center) ในรัฐฟลอริดา ไปยังมหาวิทยาลัยนอร์ทดาโคตา (University of North Dakota) เพื่อเริ่มต้นการทดสอบเทคโนโลยีที่จะช่วยให้นักบินอวกาศสามารถดำรงชีพบนดวงจันทร์และดาวอังคารได้อย่างยั่งยืน โดยระบบนี้ถูกออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนของเสียจากมนุษย์ให้กลายเป็นทรัพยากรที่มีประโยชน์สำหรับการเกษตรและการผลิตในอวกาศ
โครงการอาร์เทมิส (Artemis program) ซึ่งเป็นภารกิจหลักของ NASA ในการส่งมนุษย์กลับไปเหยียบดวงจันทร์อีกครั้ง กำลังวางรากฐานสำหรับการอยู่อาศัยในระยะยาว ซึ่งจำเป็นต้องมีระบบที่สามารถพึ่งพาตนเองได้โดยไม่ต้องรอการส่งเสบียงจากโลกเพียงอย่างเดียว
“ภารกิจอาร์เทมิสกำลังวางรากฐานสำหรับการปรากฏตัวของมนุษย์อย่างยั่งยืนบนดวงจันทร์ ซึ่งที่พักอาศัยจะต้องดำเนินงานได้ไกลจากห่วงโซ่อุปทานปกติที่สนับสนุนนักบินอวกาศในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ” Luke Roberson หัวหน้าฝ่ายระบบน้ำบนพื้นผิวจาก Mars Campaign Office ณ ศูนย์อวกาศเคนเนดี กล่าว
กลไกการทำงานของระบบ Divergent Deployable Wastewater Treatment
ระบบบำบัดน้ำเสียนี้ติดตั้งอยู่ภายในเทรลเลอร์ขนาด 8.5 x 24 ฟุต ซึ่งประกอบด้วยระบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพ (Biological Reactors) 3 รูปแบบ สวนแนวตั้ง (Vertical Garden) และซอฟต์แวร์ควบคุมอัตโนมัติ โดยจุดเด่นคือการใช้กลยุทธ์การแยกสายธารของเสีย (Divergent approach) เนื่องจากของเสียจากนักบินอวกาศเพียง 4-8 คนจะมีความเข้มข้นสูงมาก
ระบบจะแยกการบำบัดตามประเภทของเสีย ดังนี้:
- Anaerobic Phototrophic Membrane Bioreactor: ทำหน้าที่บำบัดกากอาหารและของเสียหนัก เพื่อเปลี่ยนให้เป็นน้ำที่อุดมด้วยสารอาหารสำหรับพืช
- Suspended Aerobic Membrane Bioreactor: ใช้สำหรับบำบัดปัสสาวะและน้ำจากการชำระล้าง
- Membrane Aerated Biological Reactor: บำบัดน้ำเทา (Graywater) ที่มาจากการซักรีดและสุขอนามัยส่วนตัว
น้ำที่ผ่านการบำบัดจะถูกส่งต่อไปยังระบบ ไฮโดรโปนิกส์ (Hydroponics) ซึ่งเป็นการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินแต่ใช้สารละลายธาตุอาหารแทน เพื่อผลิตอาหารสดให้แก่นักบินอวกาศในสภาพแวดล้อมปิด
เทคโนโลยีเพื่อความยั่งยืนและการผลิตในอวกาศ
การวิเคราะห์พบว่าเทคโนโลยีนี้ไม่ได้จำกัดเพียงแค่การผลิตน้ำและอาหารเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของ ระบบสนับสนุนการดำรงชีวิตแบบชีวหมุนเวียน (Bioregenerative Life Support Systems) ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาทรัพยากรจากโลก นอกจากนี้ NASA ยังศึกษาความเป็นไปได้ในการนำน้ำที่อุดมด้วยสารอาหารไปเลี้ยงจุลินทรีย์เพื่อผลิต กรดแลกติก (Lactic acid) ซึ่งสามารถนำไปทำเป็นโพลีเมอร์สำหรับใช้เป็นตัวประสานในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
วัสดุที่ได้จากการพิมพ์นี้อาจนำไปผสมกับ เรโกลิธ (Regolith) หรือฝุ่นและเศษหินบนพื้นผิวดวงจันทร์ เพื่อสร้างชิ้นส่วนอะไหล่หรือโครงสร้างที่พักอาศัย ซึ่งจะช่วยขยายมูลค่าของของเสียให้กลายเป็นทรัพยากรทางอุตสาหกรรมได้ในอนาคต
การทดสอบที่มหาวิทยาลัยนอร์ทดาโคตาได้รับทุนสนับสนุนจากโครงการ NASA EPSCoR โดยทีมวิจัยจะเชื่อมต่อระบบบำบัดน้ำเสียเข้ากับ Integrated Lunar/Martian Analog Habitat เพื่อทดสอบการใช้งานจริงโดยนักศึกษาและนักวิจัย เพื่อเก็บข้อมูลความน่าเชื่อถือของระบบก่อนที่จะนำไปใช้งานจริงในอวกาศ
สำหรับผู้ที่สนใจรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับภารกิจสำรวจดวงจันทร์และดาวอังคาร สามารถติดตามข้อมูลได้ที่ https://nasa.gov/esdmd
รายงานโดยสำนักข่าววิทยาศาสตร์อวกาศ
