Quanto costa una bottiglia d'acqua sulla Stazione Spaziale Internazionale?

L'acqua è una delle risorse più abbondanti del nostro pianeta, con circa due terzi della superficie terrestre sott'acqua. La sua abbondanza è fondamentale per la nostra sopravvivenza, con la persona media che ha bisogno di bere circa mezzo litro d'acqua al giorno. In quanto tale, noi, almeno nel mondo sviluppato, siamo solo a un rubinetto di distanza da una pronta fornitura di acqua. Possiamo comprare una bottiglia d'acqua in un negozio all'angolo per soli 99 pence.

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Stazione Spaziale Internazionale (ISS), in orbita attorno alla Terra a soli 17.100 mph, il negozio all'angolo più vicino si trova a circa 230 miglia di distanza e non è esattamente facile da raggiungere. Non puoi semplicemente uscire dalla porta e fare un salto nei negozi. No, a meno che non indossi una tuta da vuoto e non abbia un razzo spaziale e un modulo di atterraggio a portata di mano.

Vivendo in un luogo così remoto e inospitale, l'acqua diventa una sorta di merce a bordo della ISS, dove può costare circa $ 10.000 USD (circa £ 7.000) per una bottiglia d'acqua. Per mettere questo in prospettiva, una porzione di acqua che costa $ 3.000 (£ 2.000) a bordo della ISS è centinaia di volte più costosa di una pinta di birra premium nel tuo pub locale. Tuttavia, la vista è senza dubbio migliore a bordo della ISS.sunrise_over_earth_international_space_station

Aspetta... quanto?

"Lo spazio di carico è prezioso e ogni articolo deve essere valutato per garantire un buon rapporto qualità-prezzo"

Gran parte del costo deriva da quanto sia costoso fornire all'ISS i rifornimenti essenziali. Ogni fornitura alla ISS costa diversi milioni di dollari, con il lancio stesso che costa fino a mezzo milione di dollari. In quanto tale, lo spazio di carico è prezioso e ogni articolo deve essere valutato per garantire un buon rapporto qualità-prezzo, considerando il peso, il volume e la necessità di ciascun articolo.

In origine, il programma Space Shuttle avrebbe fornito rifornimenti regolari alla ISS. Questo nonostante lo Space Shuttle fosse costoso da gestire, costando $ 500.000.000 (quasi £ 350.000.000) per il lancio, rispetto al costo di $ 300.000.000 (oltre £ 200.000.000) per lanciare un razzo più piccolo come Space-X o l'Orbital ATK. Tuttavia, lo Space Shuttle potrebbe trasportare 50.000 libbre (oltre 20 tonnellate) di carico, rispetto alle 5.000 libbre sui razzi. Ciò è dovuto allo spazio di carico dedicato a bordo dello Space Shuttle. water_bottle_cost_iss

"Per ogni navetta che ho lanciato nello spazio, ora devo inviare dieci razzi più piccoli dalla Russia o dagli Stati Uniti", afferma il dott. Ravi Margasahayam, ingegnere per la sicurezza del carico utile con la NASA e co-presidente del gruppo di revisione della sicurezza a terra per lo spazio internazionale Stazione.

Pertanto, è diventato sempre più proibitivo in termini di costi rifornire direttamente l'ISS con tutte le sue esigenze idriche. In origine, la NASA avrebbe usato lo space shuttle per rifornire la ISS di acqua ogni due o tre mesi, con l'acqua trasportata in una serie di sacchi, ciascuno del peso di 90 libbre (circa 40 kg) ciascuno.

Poiché i sistemi sono diventati più efficienti, la NASA ora ha solo bisogno di inviare un razzo ogni tre-sei mesi. Ciò migliora anche la sicurezza, poiché ci sono stati incidenti con lanci russi, Space X-7 e Orbital ATK Antares. how_much_does_water_cost_for_astronauti

Ogni viaggio di rifornimento trasporta fino a 400 galloni d'acqua. Quest'acqua non è destinata a soddisfare tutte le esigenze degli astronauti fino al prossimo rifornimento, ma è invece destinata a rabboccare le riserve d'acqua della ISS. Piuttosto che fare affidamento esclusivamente sull'acqua fornita dalla NASA e da Roscosmos (l'Agenzia spaziale federale russa), l'ISS implementa una serie di sistemi di raccolta e riciclaggio dell'acqua per fornire H20 agli astronauti.

niente sprecato

“Niente è tralasciato. Anche i topi di laboratorio contribuiscono con la loro urina”

Poiché è una risorsa così preziosa nello spazio, i sistemi di bonifica dell'acqua raccolgono l'umidità da tutte le possibili fonti a bordo della ISS, dalla condensa e dall'umidità, attraverso l'acqua della doccia e per l'igiene orale, al sudore e alle urine. Nulla è lasciato fuori. Anche i topi di laboratorio contribuiscono con la loro urina. "Un essere umano è circa 72 ratti, per quanto riguarda il recupero dell'acqua", afferma Margasahayam.

Al momento, i sistemi di bonifica dell'acqua raccolgono il 93% delle acque reflue, con il restante 7% perso attraverso camere di equilibrio e sporcizia. Tuttavia, l'ISS ricicla circa 3,6 litri d'acqua ogni giorno.

Poiché i sistemi di recupero e riciclaggio dell'acqua sono condivisi equamente da entrambe le parti, è inevitabile che gli astronauti americani abbiano consumato pipì russo e che gli astronauti russi abbiano consumato pipì americano, il che è praticamente il primo nelle relazioni internazionali.

"Nonostante queste fonti d'acqua tutt'altro che appetitose, l'acqua a bordo della ISS è più pura della nostra acqua potabile sulla Terra"

Nonostante queste fonti d'acqua tutt'altro che appetitose, l'acqua a bordo della ISS è più pura della nostra acqua potabile sulla Terra. Ciò è dovuto al processo di riciclaggio dell'acqua della ISS, che imita in parte il processo di evaporazione e precipitazione dell'acqua del nostro pianeta. Invece di filtrare semplicemente l'acqua, l'acqua di scarico viene raccolta e ridotta ai suoi atomi componenti, dopo di che gli atomi di idrogeno (H) e ossigeno (O) vengono combinati insieme per creare acqua dolce. Pertanto, gli astronauti non hanno problemi a bere l'acqua, nonostante le sue origini poco appetibili come sudore e urina.

Oltre ai sistemi di riciclaggio e bonifica dell'acqua sulla Stazione Spaziale Internazionale, la NASA sta utilizzando un metodo chiamato reazione di Sabatier per creare acqua dall'idrogeno e dall'anidride carbonica espirata. L'idrogeno è un sottoprodotto del sistema di generazione dell'ossigeno, che utilizza l'elettrolisi per convertire l'acqua in ossigeno e idrogeno. In precedenza, questo idrogeno veniva scaricato nello spazio, poiché è pericoloso immagazzinarlo in grandi quantità, ma ora viene immesso direttamente nel reattore Sabatier. cost_of_water_on_the_iss

Guardando al futuro, questi sistemi Sabatier giocheranno un ruolo cruciale nelle missioni pianificate su Marte in futuro. Dato che Marte dista circa 225.000.000 km (quasi 140.000.000 miglia), possono essere necessari dai sei ai nove mesi per raggiungere il pianeta rosso. Se consideri anche il viaggio di ritorno, potrebbero passare 18 mesi o più prima che gli astronauti tornino sulla Terra.

Prepararsi per Marte

Per questo motivo, la NASA non sta solo cercando di rendere sempre più efficienti i sistemi di bonifica e riciclaggio dell'acqua, ma sta anche studiando i sistemi di produzione dell'acqua. "Possiamo generare metano [oltre che acqua] dalla reazione di Sabatier e il metano può essere combinato con l'anidride carbonica su Marte per convertirlo in acqua", spiega Margasahayam. water_cost_on_the_international_space_station

“Quello che una volta era un sottoprodotto di scarto del processo di produzione dell'ossigeno ora diventa un mezzo attraverso il quale è possibile produrre una scorta d'acqua per soddisfare le esigenze degli astronauti”

Per l'ISS, quello che una volta era un sottoprodotto di scarto del processo di produzione dell'ossigeno diventa ora un mezzo attraverso il quale è possibile produrre una scorta d'acqua per soddisfare le esigenze degli astronauti. Questo a sua volta riduce la quantità di acqua di cui la ISS ha bisogno dalla Terra.

"Ogni volta che non si prende più peso, non si riduce solo il volume del carico utile, ma si riducono anche i costi", spiega Margasahayam. "Puoi usare quel volume per inviare qualcos'altro nello spazio, come cibo o esperimenti".

Quindi, la prossima volta che ti lamenti del costo di una birra al tuo pub locale, pensa a quanto costa l'acqua a bordo della ISS e bevi la tua pinta senza lamentarti.

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Immagini: Neil Tackaberry e NASA utilizzati sotto Creative Commons

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