Tute spaziali per riciclare l'urina in acqua potabile: le stillsuit dei Fremen di Arrakis diventano realtà

Tute spaziali per riciclare l'urina in acqua potabile: le stillsuit dei Fremen di Arrakis diventano realtà

Non sempre realtà e fantasia viaggiano su binari paralleli: un gruppo di ricercatori della Cornell University trae ispirazione dalla fantascienza per risolvere un reale problema degli astronauti

di pubblicata il , alle 09:21 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un gruppo di ricercatori della Cornell University ha sviluppato un prototipo di tuta per astronauti che può trasformare l'urina in acqua potabile durante le passeggiate spaziali: agli appassionati di fantascienza saranno immediatamente balzate alla mente le "tute distillanti" dei Fremen di Arrakis, create dalla penna visionaria di Frank Herbert quando ha scritto il romanzo Dune, di recente riportato alla ribalta grazie agli adattamenti cinematografici di Denis Villeneuve.

Per chi non ha letto il romanzo, o visto i film, le "tute distillanti" (stillsuit nella versione in lingua originale) sono indispensabili per vivere nel mondo desertico di Arrakis: grazie ad una particolare tecnologia sono in grado di riciclare sudore e urina in acqua potabile e garantire così la sopravvivenza del popolo dei Fremen. L'aspetto delle tute distillanti è stato interpretato in maniera differente nel corso degli anni: l'Illustrated Dune Encyclopedia le ha tratteggiate come ingombranti tute ignifughe, mentre nel 1984 il film allora diretto da David Lynch le aveva portate sullo schermo nella forma di una sorta di muta aderente di materiale organico. Villeneuve ha invece adottato uno stile più vicino alle descrizioni originarie di Herbert.


Le tute distillanti dei Fremen di Arrakis, come immaginate nel film Dune: Part One di Denis Villenuve

I ricercatori della Cornell University hanno evidentemente tratto ispirazione dalle tute distillanti per provare a risolvere un reale problema che riguarda gli astronauti. Durante le passeggiate spaziali, infatti, è ancora necessario ad affidarsi a metodi non particolarmente sofisticati per poter gestire i "materiali di scarto" del corpo umano. La Stazione Spaziale Internazionale dispone di un sistema sofisticato per riciclare le acque reflue, in grado di recuperare fino al 98% dell'acqua utilizzata.

Gli astronauti che si avventurano al di fuori di essa, però non sono così fortunati: all'interno della loro tuta spaziale devono indossare un indumento chiamato Maximum Absorbency Garment (MAG), un nome altisonante che nasconde ciò che di fatto è una sorta di "pannolone" per adulti, che raccoglie i prodotti solidi e liquidi che il corpo umano decide di espellere durante le passeggiate spaziali. E' un sistema che presenta però qualche inconveniente, ad esempio l'aumentato rischio di infezioni del tratto urinario e disturbi gastrointestinali. Rischio che in diverse situazioni è divenuto realtà.

Questo porta spesso gli astronauti a limitare l'assunzione di liquidi e solidi prima delle passeggiate spaziali, con conseguenze altrettanto sfavorevoli che possono compromettere l'efficienza, le energie a disposizione e la concentrazione durante un'impresa che già di suo è particolarmente delicata ed intensa. E sul fronte del rifornimento gli astronauti "a spasso" possono contare solamente su un serbatoio d'acqua di circa 1 litro.

Per il futuro dell'esplorazione spaziale la NASA ha in serbo le missioni Artemis II e III che prevedono passeggiate spaziali estese sul suolo lunare, in preparazione a future missioni su Marte. E' chiaro che la necessità di soluzioni meno rudimentali per la gestione di sete, pipì e popò diventa più pressante, specie a fronte di passeggiate che potrebbero durare fino a 10 ore (al momento al di fuori dell'ISS le passeggiate spaziali durano circa 6 ore) o estendersi anche oltre in caso di emergenza.


Gli indumenti "intimi" del sistema di recupero e filtraggio

Il prototipo sviluppato dalla Cornell University prova a risolvere questi problemi, almeno in parte, sostituendo il MAG con un più sofisticato dispositivo di raccolta delle urine, composto da strati di tessuto flessibile e da una coppa di raccolta in silicone che può essere di forme diverse, per adattarsi alle diverse caratteristiche anatomiche dei soggetti, maschili e femminili che possano essere. C'è una pompa a vuoto, attivata da un tag RFID collegato ad un idrogel sensibile all'umidità, che aspira l'urina dalla coppa di raccolta per inviarla al sistema di filtraggio. Qui, tramite processi di osmosi diretta e inversa, l'urina viene decontaminata e filtrata, e trasformata in acqua potabile con una resa dell'87% circa. Il processo si conclude con l'aggiunta di elettroliti, tramite polveri aromatizzate, e con l'invio al serbatoio di erogazione. I ricercatori affermano che questo processo richiede circa 5 minuti per filtrare mezzo litro di urina. Dimenticavamo: gli eventuali prodotti dell'"atto grande" sono raccolti separatamente, per evitare il rischio di infezione batterica.


Le coppe di raccolta: per gli uomini a sinistra, per le donne a destra

Il sistema, che pesa circa 8 kg, può essere indossato come uno zaino: si tratta di un ingombro aggiuntivo, ma i ricercatori sono convinti che questo possa essere ampiamente controbilanciato da un maggior comfort per gli astronauti durante le passeggiate spaziali e una miglior efficienza nella gestione delle risorse primarie.

Il prototipo sarà presto messo alla prova in condizioni di microgravità simulate, per saggiarne la funzionalità e la sicurezza per gli utilizzatori. In seguito, se tutto dovesse funzionare come previsto, verrà testata la reale utilizzabilità durante passeggiate spaziali reali.

Ancora una volta la realtà supera la fantasia, anche se forse in questo caso è più corretto riconoscere che sia stato il genio creativo e visionario di uno scrittore ad ispirare la ricerca scientifica e tecnologica.

3 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
macker113 Luglio 2024, 10:26 #1
Perchè non riciclano anche le feci?
Opteranium13 Luglio 2024, 11:14 #2
Le feci sono fatte in massima parte da batteri e sostanze non digeribili dal corpo umano, per cui non ha senso riciclarle ( in che cosa, poi?) al massimo le usi per concimare in stile the martian
Mparlav13 Luglio 2024, 12:09 #3
Penso che il riciclo sia la parte relativamente più semplice.
Se mai passeranno anche al recupero del sudore, lì si che le cose si complicano.

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^