New York, suararepubliknews.com – Astronot yang melakukan perjalanan antariksa biasanya harus buang air kecil di dalam pakaian antariksa mereka. Ini tidak hanya tidak nyaman dan tidak higienis, tetapi juga merupakan pemborosan, karena urin yang dikeluarkan saat berjalan di luar angkasa tidak didaur ulang seperti air limbah di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS).
Solusi dari Fiksi Ilmiah
Solusi untuk tantangan ini adalah dengan menggunakan “baju tidur” untuk seluruh tubuh seperti yang ada di film laris Dune. Baju ini menyerap dan memurnikan air yang hilang karena keringat dan buang air kecil, kemudian mendaur ulangnya menjadi air minum. Fiksi ilmiah ini segera menjadi kenyataan dengan prototipe sistem penampungan dan penyaringan air seni untuk pakaian antariksa, desain oleh para peneliti dari Cornell University yang dipublikasikan di Frontiers in Space Technologies.
Side view of the new system, strapped to the back of a spacesuit. Image credit: Karen Morales
“Desain ini mencakup kateter eksternal berbasis vakum yang mengarah ke unit kombinasi osmosis depan-belakang, yang memungkinkan pasokan air minum secara terus menerus dengan berbagai mekanisme keamanan untuk memastikan kenyamanan astronot,” kata Sofia Etlin, seorang staf peneliti di Weill Cornell Medicine dan Cornell University, sekaligus penulis pertama penelitian ini.
Dirancang untuk Misi ke Bulan dan Mars
Pada tahun 2025 dan 2026, NASA merencanakan misi Artemis II dan III, di mana awak akan mengorbit Bulan dan mendarat di kutub selatan. Misi-misi ini diharapkan diikuti oleh misi kru ke Mars pada awal tahun 2030-an. Namun, astronot telah lama mengeluhkan kurangnya kenyamanan dan kebersihan pakaian penyerap maksimum (MAG) tradisional NASA, yang digunakan sejak akhir tahun 1970-an. MAG berfungsi seperti popok orang dewasa berlapis-lapis yang terbuat dari polimer penyerap super.
The maximum absorbency garment (MAG) to hold the urine collection device. Image credit: Claire Walter
“MAG dikabarkan mengalami kebocoran dan menyebabkan masalah kesehatan seperti infeksi saluran kemih dan gangguan pencernaan. Selain itu, astronot saat ini hanya memiliki satu liter air yang tersedia di dalam wadah minuman mereka, yang tidak lagi memadai untuk perjalanan antariksa ke bulan yang direncanakan berlangsung lebih lama,” kata Etlin.
Astronot juga telah meminta agar waktu yang dibutuhkan untuk mengisi dan mengeluarkan gas dari kantong minuman di dalam pakaian antariksa dapat dikurangi pada pakaian antariksa di masa depan, serta tambahan pasokan minuman berenergi tinggi non-kafein.
Rancangan Perangkat Penampung Urin
Etlin dan rekan-rekannya telah merancang perangkat penampung urin, termasuk pakaian dalam yang terbuat dari beberapa lapis kain fleksibel. Ini terhubung ke wadah penampung dari silikon yang dibentuk, agar pas di sekitar alat kemih. Bagian dalam wadah penampung dilapisi dengan serat mikro poliester atau campuran nilon-spandeks, untuk mengarahkan air seni menjauh dari tubuh dan menuju bagian dalam wadah penampung, yang kemudian disedot oleh pompa vakum.
The urine collection cups to be placed inside the maximum absorbency garment (MAG). Image credit: Luca Bielski
Penanda RFID yang terhubung ke hidrogel penyerap akan bereaksi terhadap kelembapan dan mengaktifkan sistem pompa.
Sistem Penyaringan Canggih
Setelah ditampung, air seni dialihkan ke sistem penyaringan air seni, di mana air seni didaur ulang dengan efisiensi 87% melalui sistem penyaringan osmosis terpadu dua langkah dan osmosis balik. Sistem ini menggunakan gradien konsentrasi untuk menghilangkan air dari urin, ditambah pompa untuk memisahkan air dari garam. Air yang telah dimurnikan kemudian diperkaya dengan elektrolit dan dipompa ke dalam kantong minuman, siap untuk dikonsumsi. Mengumpulkan dan memurnikan 500 ml urin hanya membutuhkan waktu lima menit.
Desain dan Pengujian Prototipe
Sistem ini, yang mengintegrasikan pompa kontrol, sensor, dan layar tampilan kristal cair, ditenagai oleh baterai 20,5V dengan kapasitas 40 amp-jam. Ukurannya adalah 38 x 23 x 23 cm, dengan berat sekitar delapan kilogram: cukup ringkas dan ringan untuk dibawa di bagian belakang pakaian antariksa.
Setelah prototipe diproduksi, desain baru ini akan diuji dalam kondisi simulasi, dan selanjutnya akan diuji dalam perjalanan antariksa yang sesungguhnya.
Front view of the new system strapped to the back of a spacesuit. Image credit: Karen-Morales
“Sistem kami dapat diuji dalam kondisi simulasi gravitasi mikro, karena gravitasi mikro merupakan faktor utama ruang angkasa yang harus kami perhitungkan. Pengujian ini akan memastikan fungsionalitas dan keamanan sistem sebelum digunakan dalam misi luar angkasa yang sebenarnya,” pungkas Dr. Christopher E. Mason, seorang profesor di institut yang sama dengan Etlin dan penulis utama penelitian ini. (Stg)
Sumber: StudyFinds “Real-life ‘stillsuit’: Dune-inspired upgrade for spacesuits allow astronauts to recycle urine into water”
