Wie in «Dune»: Raumanzug recycelt Urin zu Trinkwasser
Wasser ist wegen des teuren Transports ein kostbares Gut in der Raumfahrt. Forscher haben ein System entwickelt, dass die derzeitige Windel in Raumanzügen ersetzen könnte.
Ein neues Hygienesystem für Raumanzüge erinnert an den Destillanzug aus der Filmserie «Dune»: Urin lässt sich damit zu etwa 85 Prozent recyceln – und steht den Astronauten dann wieder als Trinkwasser zur Verfügung, wie das Entwicklerteam im Fachjournal «Frontiers in Space Technologies» berichtet.
Bei den aktuell verwendeten Raumanzügen der US-Raumfahrtbehörde Nasa tragen die Astronauten bei den oft viele Stunden dauernden Ausseneinsätzen eine Art Erwachsenenwindel für Kot und Urin, «Maximum Absorbency Garment» genannt. Auf der Raumstation ISS hingegen wird Urin bereits zu Trinkwasser recycelt.
In der Science-Fiction-Filmserie «Dune» ist Wasser eine sehr wertvolle Ressource. Deshalb trägt das Volk der Fremen in der Wüste einen Destillanzug, mit dem Körperflüssigkeiten, vor allem Urin und Schweiss, wiederverwertet werden können. Laut einer Mitteilung der Fachzeitschrift war dies eine Inspiration für die Gruppe um Sofia Etlin und Christopher Mason von der Cornell University in New York, das neue Raumanzug-Hygienesystem zu entwickeln.
Derzeit stehe Nasa-Astronauten nur knapp ein Liter Trinkwasser in ihrem Raumanzug zur Verfügung, hiess es. «Dies reicht nicht für die geplanten, länger andauernden Weltraumspaziergänge auf dem Mond aus, die zehn Stunden und im Notfall sogar bis zu 24 Stunden dauern können», erklärte Etlin. Ein solcher Notfall könnte sein, dass ein Mondfahrzeug eine Panne hat und die Astronauten zur Mondbasis zurücklaufen müssen. Mit Wasser aus recyceltem Urin wäre dann die Gefahr einer Dehydrierung gebannt.
Vorbild ISS
Der Urin wird bei dem System in Behältern aus Silikon und einer hautfreundlichen Oberfläche aufgesammelt. Dabei berücksichtigen zwei unterschiedliche Formen die Unterschiede in der weiblichen und männlichen Anatomie. Ein Feuchtigkeitssensor setzt eine Unterdruckpumpe in Gang, die den Urin schnell vom Körper entfernt. In einer Zweifilteranordnung wird zunächst durch Osmose das Wasser aus dem Urin in eine konzentrierte Salzlösung gezogen. Anschliessend wird bei einer umgekehrten Osmose das Wasser aus der Salzlösung durch einen Filter gepresst und hat dann Trinkwasserqualität.
Neben «Dune» ist ein weiteres Vorbild für das System die Wasserrecyclinganlage auf der ISS. Allerdings ist sie erheblich grösser. Etlin, Mason und Kollegen haben es geschafft, das System stark zu verkleinern, so dass es in einem Rucksack auf dem Rücken getragen werden kann. Der Rucksack ist zwar etwa acht Kilogramm schwer, aber bei der erheblich geringeren Schwerkraft in der Erdumlaufbahn oder auf dem Mond macht sich das Gewicht nicht so sehr bemerkbar. Das System benötigt zudem elektrischen Strom, verbraucht den Angaben zufolge aber weniger als zehn Prozent des aktuellen Energiebedarfs eines Raumanzugs.
«Unser System kann unter simulierten Bedingungen minimaler Schwerkraft getestet werden, da die Mikrogravitation der wichtigste Weltraumfaktor ist, den wir berücksichtigen müssen», so Mason. Bevor das System in einer Weltraummission eingesetzt werden könnte, würden so Funktionalität und Sicherheit sichergestellt. Das erzeugte Trinkwasser könnte mit Elektrolyten und Nährstoffen angereichert werden, um die Astronauten bei langen Einsätzen auch mit Energie zu versorgen.
