Thiết bị mới cho phép phi hành gia uống nước tiểu khi đi bộ ngoài không gian

Trong nhiều năm, các phi hành gia khi đi bộ bên ngoài không gian quanh Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) thường dùng một loại bỉm đặc biệt bên trong bộ đồ du hành vũ trụ của họ, được gọi là MAG.

Đi vệ sinh ngoài vũ trụ là một vấn đề thách thức với ngành công nghiệp vũ trụ. (Ảnh: NASA) 

MAG được thiết kế lần đầu tiên vào đầu những năm 1980, có khả năng thấm hút tối đa, giúp các phi hành gia có thể "giải quyết nỗi buồn" khi đang di chuyển ngoài không gian. 

Tuy nhiên, do mỗi chuyến đi bộ ngoài không gian đôi khi có thể mất tới 8 giờ, MAG có thể khiến các phi hành gia khó chịu về mặt thể chất, cũng như nguy cơ bị kích ứng và nhiễm trùng da.

MAG cũng không tái chế nước tiểu thành nước uống được, vì vậy khi đi bộ, các phi hành gia phải dựa vào nguồn cung cấp cố định 0,2 gallon (0,95 lít) nước mà họ mang theo trong túi đựng bên trong bộ đồ.

Những vấn đề phiền phức đó giờ đây có thể được giải quyết, khi các nhà khoa học phát minh ra một hệ thống mới, nhẹ, có thể lọc sạch khoảng 500 ml nước tiểu bên trong bộ đồ vũ trụ của phi hành gia chỉ trong vòng 5 phút.

Nếu được triển khai, hệ thống này sẽ yêu cầu các phi hành gia mặc đồ lót được làm từ vật liệu nén linh hoạt và được lót bằng vải kháng khuẩn. Hệ thống này còn bao gồm một cảm biến độ ẩm có thể cảm nhận được nước tiểu; cảm biến nằm trong một chiếc cốc silicon bên dưới bộ phận sinh dục của người đeo.

Cảm biến phát hiện có nước tiểu sẽ kích hoạt bơm chân không, sau đó hút nước tiểu lên thiết bị lọc được mang trên lưng phi hành gia. Bộ lọc này có kích thước khoảng 38 x 23 cm. Bên trong thiết bị lọc nặng 8 kg, nước tiểu sẽ được chuyển thành nước sạch rồi truyền vào túi đựng đồ uống trong bộ đồ vũ trụ.

Hệ thống mới vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm ban đầu. Tuy nhiên, nếu được phát triển thành công, nó có thể giúp giải quyết một vấn đề nan giải cho các phi hành gia tham gia vào cuộc thám hiểm không gian.

Vấn đề xử lý nước tiểu khi làm việc bên ngoài vũ trụ đặc biệt quan trọng khi NASA lên kế hoạch xây dựng một tiền đồn vĩnh viễn trên Mặt trăng vào cuối thập kỷ này.

Nhóm nghiên cứu cho biết, qua các thử nghiệm phòng thí nghiệm, thiết bị đã được chứng minh là có thể loại bỏ hiệu quả các thành phần chính của nước tiểu và giảm mức muối trong nước tiểu xuống mức đáp ứng các tiêu chuẩn sức khỏe.

"Đưa nước tiểu ra khỏi cơ thể càng nhanh càng tốt có thể giúp giảm một số biến chứng sức khỏe mà các phi hành gia hiện đang gặp phải như phát ban, nhiễm trùng đường tiết niệu và rối loạn tiêu hóa", Sofia Etlin, chủ nhiệm dự án nghiên cứu, chia sẻ với Live Science.

Cô nói thêm: "Bên cạnh đó, nguồn cung cấp nước tổng thể dồi dào mà hệ thống của chúng tôi tạo ra sẽ giúp các phi hành gia luôn đủ nước".

Các bộ đồ vũ trụ bị hạn chế về kích thước và dung lượng pin, vì vậy yêu cầu về khối lượng và năng lượng của hệ thống lọc nước mới cần phải được xem xét cẩn thận. 

Tuy nhiên, Sofia Etlin cho rằng việc cải thiện sức khỏe và hiệu suất của các phi hành gia cũng như cung cấp đủ nước cho họ trong trường hợp khẩn cấp là một sự đánh đổi xứng đáng.

Hệ thống hiện cũng cần kiểm tra xem có hoạt động trong các điều kiện thực tế ngoài không gian hay không, chẳng hạn như môi trường vi trọng lực. Nếu thành công trong các thử nghiệm trên Trái đất, bộ đồ du hành sẽ được thử nghiệm trong các chuyến đi bộ ngoài không gian thực tế từ ISS.

"Tôi hy vọng các phi hành gia sẽ không còn cần dùng bỉm vào năm tới", Sofia Etlin nói.