El portal arsTECHNICA publicó el pasado 12 de julio un fascinante reportaje de Jennifer Ouellette titulado “Los científicos construyen un verdadero traje protector para reciclar la orina de los astronautas durante los paseos espaciales”, indicando que el prototipo podría remplazar los pañales multicapa para adultos que los astronautas utilizan actualmente durante sus paseos espaciales.

 

A continuación, se presentan en español varios de los párrafos del reportaje de Jennifer Ouellette, especialmente los relativos a la aplicación de esta tecnología por parte de los astronautas durante sus futuros paseos espaciales y estancias prolongadas en la superficie de la Luna.

 

Los Fremen que habitan los duros desiertos de Arrakis en Dune, la famosa novela de Frank Herbert, han de depender de unos “trajes protectores” de cuerpo completo para poder sobrevivir, lo que les permite reciclar el sudor absorbido y la orina en forma de agua potable.

 

La ciencia ficción está a punto de convertirse en hechos científicos: un reciente artículo publicado en Fronteras de las Tecnologías Espaciales muestra los trabajos realizados por un grupo de investigadores de la Universidad de Cornell para diseñar un prototipo de traje protector para astronautas que permitirá reciclar su orina en forma de agua potable durante sus paseos espaciales.

 

 

Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) han realizado unos 269 paseos espaciales desde que la ISS fue puesta en órbita en 1998, con una duración aproximada de seis horas cada una, y llegando en algún caso hasta casi nueve horas de duración. La ISS dispone de un sistema de tratamiento de agua que permite reutilizar el agua usada, con una capacidad de recuperación de hasta un 98 % de toda el agua utilizada por los astronautas a bordo, aunque las membranas utilizadas pueden obstruirse y contaminarse con el paso del tiempo. Durante los paseos fuera de la ISS, los astronautas deben hacer sus necesidades dentro de sus trajes espaciales, y esa agua no se recicla. Para ello, portan unos pañales remplazables para adultos que permiten recoger la orina y las heces, denominados técnicamente como Prenda de Máxima Absorción (MAG) para paseos espaciales, y también una Bolsa para Agua Incorporada (IDB) conteniendo el agua de consumo que puedan necesitar durante el paseo espacial.

 

Durante las misiones Artemis II y III previstas por la NASA, una tripulación viajará alrededor de la Luna y aterrizará en su polo sur, en preparación de las misiones planificadas para Marte durante los años 2030. Esas misiones requerirán unos paseos espaciales de mucha mayor duración – de ahí el interés en encontrar soluciones innovadoras. Los astronautas han detestado históricamente el tener que llevar los MAG, lo que los ha llevado a limitar la cantidad de alimentos ingeridos antes de realizar los paseos espaciales, tratando así de tener que utilizarlos, lo que a su vez reduce su eficiencia de trabajo durante las exigentes tareas físicas de los paseos espaciales, además de ser poco recomendables para su propia salud. Los astronautas también preferirían no tener que dedicar tanto tiempo a las tareas de rellenar y desgasificar las IDB.

 

En palabras de la co-autora Sofia Etlin, investigadora del Weill Cornell Medicine en Cornell University, «ha habido casos en que los MAG han tenido pérdidas, causando problemas sanitarios en los astronautas, como infecciones de las vías urinarias y malestar grastrointestinal. Además, los astronautas solo disponen actualmente de un litro de agua es las bolsas incorporadas en su traje. Ese volumen es insuficiente para los mayores paseos lunares previstos, cuya duración será de hasta 10 horas, e incluso hasta 24 horas en casos de emergencia”. Por ello, Etlin y sus coautores se propusieron diseñar un prototipo de sistema de abastecimiento de agua inspirado en los trajes protectores de Herbert.

 

En este nuevo sistema, el MAG ha sido sustituido por un dispositivo de almacenamiento de la orina (UCD), que la recoge por medio de un catéter externo tan pronto como es expulsada por el cuerpo, y otro de retención de las heces de forma separada para evitar cualquier contaminación cruzada. Este UCD está hecho con múltiples capas de material flexible y conectado a una cápsula de recogida fabricada de silicona moldeada, diseñada para ajustarse alrededor de los genitales. Hay diferentes formas y tamaños para los astronautas masculinos y femeninos. El embudo está recubierto de microfibras de poliéster diseñadas para evacuar la orina lejos del cuerpo humano.

 

Una bomba de vacío ubicada en la parte interior de la cápsula extrae la orina y la conduce a un sistema de filtración (UFS). La bomba se activa a través de una etiqueta RFDI conectada a un hidrogel absorbente que reacciona con la humedad. El sistema de filtrado consta de una combinación de osmosis directa e inversa para extraer los contaminantes contenidos en la orina, cuya eficiencia es de un 87 %, hasta filtrarla y convertirla en agua potable. Al agua así purificada se le añade una mezcla de electrolitos en forma de polvo con sabor, tras lo que es bombeada hacia el IDB para su consumo. La purificación de 500 mL de orina mediante todo este proceso dura unos cinco minutos.

 

El sistema de purificación de agua tiene un peso aproximado de 8 kg y puede ser transportado en una mochila. En palabras de las autoras, “creemos que el mayor grado de confort y de eficiencia en la recuperación de agua conseguido por este sistema compensará ampliamente su tamaño ligeramente superior al actual”. El siguiente paso será verificar el prototipo en condiciones simuladas de microgravedad a fin de asegurar que es tanto funcional como seguro, pasando a continuación a su utilización en paseos espaciales reales. 

 

Autora: Jennifer Ouellette