A Spacesuit that can turn urine into drinking water पाणी ही सजीवांची मूलभूत गरज आहे. पृथ्वी असो, वा अंतराळ; पाण्याची गरज असतेच. त्यामुळेच शास्त्रज्ञांनी असा एक स्पेससूट तयार केला आहे, जो लघवीचेच पिण्याच्या पाण्यात रूपांतरण करू शकतो. यामुळे अंतराळवीरांना तेथील एका महत्त्वाच्या समस्येवर मात करता येणार आहे. या सूटच्या मूळ रूपाची प्रेरणा सायन्स फ्रिक्शन ड्यून या मालिकेतील स्टीलसूट पासून घेण्यात आलेली आहे. हा सूट घाम आणि लघवीद्वारे शरीरातील ओलावा शोषून घेतो आणि त्याचे शुद्ध पिण्याच्या पाण्यात रूपांतर करतो. हे पाणी या सुटला मानेजवळ जोडलेल्या नळीद्वारे पिता येऊ शकते. त्यामुळे अंतराळवीरांना खुल्या मोठ्या वाळवंटी प्रदेशातही काही आठवडे सहज काढता येऊ शकतात.
अधिक वाचा: कुरळ्या केसांमागील विज्ञान आणि इतिहास काय सांगतो?
आर्टेमिससाठी वापर
कॉर्नेल युनिव्हर्सिटीच्या स्पेस मेडिसिन आणि पॉलिसी रिसर्चर तसेच नवीन स्पेससूटच्या को-डिझाइनर, सोफिया एट्लिन यांनी ‘सायन्स न्यूज’ला सांगितले की, “मला आठवतंय की, मी ड्यून या मालिकेची चाहती होते. वास्तविक जीवनात स्टीलसूट तयार करणे हे नेहमीच एक स्वप्न होते.” स्पेससूटचे डिझाईन फ्रन्टियर्स इन स्पेस टेक्नॉलॉजी या जर्नलने शुक्रवारी (१२ जुलै) प्रकाशित केले गेले. सूटच्या निर्मात्यांना आशा आहे की, २०३० पूर्वी NASA च्या आर्टेमिस प्रोग्रामसाठी हा सूट वापरण्यासाठी तयार असेल. त्यामुळे दुसऱ्या जगात दीर्घ काळासाठी कसे जगता आणि कार्य करता येईल हे शिकण्यावर लक्ष केंद्रित करण्यात आले आहे.
स्पेससूट कसे कार्य करतो? स्पेससूटच्या मर्यादा काय?
सध्या या सूटमध्ये असणाऱ्या पाण्याच्या पिशव्या या केवळ १ लिटर पाणीच सामावून घेऊ शकतात. त्यामुळे चंद्रावरील स्पेसवॉकवर मर्यादा येतात. या पिशव्यांमधील पाणी दहा तासांसाठी टिकू शकते. आपत्काळात फारतर १२ तासांसाठी असे एट्लिन यांनी ‘द गार्डियन’ला सांगितले. अंतराळात असताना अंतराळवीरांना मॅक्झिमम अॅबसॉर्बन्सी गार्मेंट (MAG) (कमाल शोषक वस्त्र) वापरावे लागते. १९७० पासून स्पेससूटमध्ये मलमूत्र विसर्जनाची समस्या भेडसावते आहे. या स्पेससूटमध्ये आराम आणि स्वच्छता नसल्याच्या तक्रारी आहेत. काहींनी MAG मुळे मूत्रमार्गात संक्रमण (UTIs) झाल्याची तक्रार केली आहे. MAG हे मूलतः प्रौढ डायपरसारखे वापरले जाते.
संशोधकांनी तयार केलेला नवीन स्पेससूट पाच मिनिटांत लघवी गोळा करून प्रक्रिया करत त्याचे रूपांतर पिण्यायोग्य पाण्यात करू शकतो. हा सूट ड्यून या साय-फाय मालिकेतील ‘स्टीलसूट’ पासून प्रेरणा घेत तयार करण्यात आला आहे.
अधिक वाचा: चिंचेच्या झाडाखाली झोपणे वैज्ञानिकदृष्ट्या निषिद्ध का मानले जाते?
नवीन स्पेससूट कसे कार्य करतो?
नवीन स्पेससूटमध्ये जननेंद्रियाभोवती घट्ट बसणारा सिलिकॉन मोल्डेड कप आहे, जो टाकाऊ द्रव्य गोळा करतो. महिला आणि पुरुषांप्रमाणे या कपचा आकार वेगवेगळा आहेत. हा कप कपड्यांच्या अनेक थरांचा वापर करून तयार केलेल्या अंतर्वस्त्रामध्ये असतो, याद्वारे गळती होऊ नये याची काळजी घेण्यात आली आहे. कप एका व्हॅक्यूम पंपशी जोडलेला असतो. ज्यावेळी अंतराळवीर मूत्र विसर्जन करतात त्यावेळी लगोलग हा पंप सुरु होतो. मूत्रसंचय झाल्यावर, त्याच्या शुद्धीकरणाची प्रक्रिया सुरु होते. या प्रक्रियेतून किमान ८७ टक्के पाण्याची पुनर्निर्मिती होते. मूत्र गाळण्याची प्रक्रिया दोन टप्प्यात होते. प्रथम रिव्हर्स ऑस्मॉसिसद्वारे मूत्रातून पाणी काढून टाकले जाते. या प्रक्रियेत पाण्याचे रेणू इतर पदार्थांपासून वेगळे करण्यासाठी अर्ध- पारगम्य पडदा (semi-permeable membrane) वापरला जातो. त्यानंतर, पंप वापरून या पाण्यातून मीठ काढले जाते. शुद्ध केलेले पाणी इन-सूट ड्रिंक बॅगमध्ये भरण्यापूर्वी त्यावर इलेक्ट्रोलाइट्सने देखील प्रक्रिया केली जाते.
समस्येवर मात
नवीन स्पेससूटच्या निर्मात्यांच्या म्हणण्यानुसार, ५०० मिली मूत्र गोळा आणि शुद्ध करण्याच्या संपूर्ण प्रक्रियेसाठी फक्त पाच मिनिटे लागतात. या संपूर्ण प्रणालीचे वजन सुमारे ८ किलोग्रॅम आहे आणि आकार ३८ सेमी x 23 सेमी x 23 सेमी आहे, त्यामुळे सूटच्या मागच्या बाजूस ही प्रणाली सॅकसारखी वागवणे, सोपे आहे. एकुणात हा सूट अंतराळवीरांच्या एका अतिमहत्त्वाच्या समस्येवर मात करणारा आहे!
अधिक वाचा: कुरळ्या केसांमागील विज्ञान आणि इतिहास काय सांगतो?
आर्टेमिससाठी वापर
कॉर्नेल युनिव्हर्सिटीच्या स्पेस मेडिसिन आणि पॉलिसी रिसर्चर तसेच नवीन स्पेससूटच्या को-डिझाइनर, सोफिया एट्लिन यांनी ‘सायन्स न्यूज’ला सांगितले की, “मला आठवतंय की, मी ड्यून या मालिकेची चाहती होते. वास्तविक जीवनात स्टीलसूट तयार करणे हे नेहमीच एक स्वप्न होते.” स्पेससूटचे डिझाईन फ्रन्टियर्स इन स्पेस टेक्नॉलॉजी या जर्नलने शुक्रवारी (१२ जुलै) प्रकाशित केले गेले. सूटच्या निर्मात्यांना आशा आहे की, २०३० पूर्वी NASA च्या आर्टेमिस प्रोग्रामसाठी हा सूट वापरण्यासाठी तयार असेल. त्यामुळे दुसऱ्या जगात दीर्घ काळासाठी कसे जगता आणि कार्य करता येईल हे शिकण्यावर लक्ष केंद्रित करण्यात आले आहे.
स्पेससूट कसे कार्य करतो? स्पेससूटच्या मर्यादा काय?
सध्या या सूटमध्ये असणाऱ्या पाण्याच्या पिशव्या या केवळ १ लिटर पाणीच सामावून घेऊ शकतात. त्यामुळे चंद्रावरील स्पेसवॉकवर मर्यादा येतात. या पिशव्यांमधील पाणी दहा तासांसाठी टिकू शकते. आपत्काळात फारतर १२ तासांसाठी असे एट्लिन यांनी ‘द गार्डियन’ला सांगितले. अंतराळात असताना अंतराळवीरांना मॅक्झिमम अॅबसॉर्बन्सी गार्मेंट (MAG) (कमाल शोषक वस्त्र) वापरावे लागते. १९७० पासून स्पेससूटमध्ये मलमूत्र विसर्जनाची समस्या भेडसावते आहे. या स्पेससूटमध्ये आराम आणि स्वच्छता नसल्याच्या तक्रारी आहेत. काहींनी MAG मुळे मूत्रमार्गात संक्रमण (UTIs) झाल्याची तक्रार केली आहे. MAG हे मूलतः प्रौढ डायपरसारखे वापरले जाते.
संशोधकांनी तयार केलेला नवीन स्पेससूट पाच मिनिटांत लघवी गोळा करून प्रक्रिया करत त्याचे रूपांतर पिण्यायोग्य पाण्यात करू शकतो. हा सूट ड्यून या साय-फाय मालिकेतील ‘स्टीलसूट’ पासून प्रेरणा घेत तयार करण्यात आला आहे.
अधिक वाचा: चिंचेच्या झाडाखाली झोपणे वैज्ञानिकदृष्ट्या निषिद्ध का मानले जाते?
नवीन स्पेससूट कसे कार्य करतो?
नवीन स्पेससूटमध्ये जननेंद्रियाभोवती घट्ट बसणारा सिलिकॉन मोल्डेड कप आहे, जो टाकाऊ द्रव्य गोळा करतो. महिला आणि पुरुषांप्रमाणे या कपचा आकार वेगवेगळा आहेत. हा कप कपड्यांच्या अनेक थरांचा वापर करून तयार केलेल्या अंतर्वस्त्रामध्ये असतो, याद्वारे गळती होऊ नये याची काळजी घेण्यात आली आहे. कप एका व्हॅक्यूम पंपशी जोडलेला असतो. ज्यावेळी अंतराळवीर मूत्र विसर्जन करतात त्यावेळी लगोलग हा पंप सुरु होतो. मूत्रसंचय झाल्यावर, त्याच्या शुद्धीकरणाची प्रक्रिया सुरु होते. या प्रक्रियेतून किमान ८७ टक्के पाण्याची पुनर्निर्मिती होते. मूत्र गाळण्याची प्रक्रिया दोन टप्प्यात होते. प्रथम रिव्हर्स ऑस्मॉसिसद्वारे मूत्रातून पाणी काढून टाकले जाते. या प्रक्रियेत पाण्याचे रेणू इतर पदार्थांपासून वेगळे करण्यासाठी अर्ध- पारगम्य पडदा (semi-permeable membrane) वापरला जातो. त्यानंतर, पंप वापरून या पाण्यातून मीठ काढले जाते. शुद्ध केलेले पाणी इन-सूट ड्रिंक बॅगमध्ये भरण्यापूर्वी त्यावर इलेक्ट्रोलाइट्सने देखील प्रक्रिया केली जाते.
समस्येवर मात
नवीन स्पेससूटच्या निर्मात्यांच्या म्हणण्यानुसार, ५०० मिली मूत्र गोळा आणि शुद्ध करण्याच्या संपूर्ण प्रक्रियेसाठी फक्त पाच मिनिटे लागतात. या संपूर्ण प्रणालीचे वजन सुमारे ८ किलोग्रॅम आहे आणि आकार ३८ सेमी x 23 सेमी x 23 सेमी आहे, त्यामुळे सूटच्या मागच्या बाजूस ही प्रणाली सॅकसारखी वागवणे, सोपे आहे. एकुणात हा सूट अंतराळवीरांच्या एका अतिमहत्त्वाच्या समस्येवर मात करणारा आहे!
