Летом 1973 года трое астронавтов на борту «Скайлэб» - первой в истории космической станции США - использовали приборы для проверки воздуха, чтобы узнать, чем они будут дышать во время своего двухмесячного пребывания в космосе. Результаты были тревожными: воздух Скайлэба был наполнен следовыми количествами более 100 вредных химических веществ.
Космическая станция была сделана из одних из самых передовых в мире синтетических материалов: пластика, полимеров и смол. Но в то время как обработанные материалы делают хорошие космические станции, они делают паршивый воздух. Материалы выделяли небольшое количество токсичного газа, явление, известное как «выделение газа». Астронавты Скайлэба не могли открыть окно, поэтому в течение следующих 58 дней в космосе астронавты просто должны были дышать в болоте канцерогенных химикатов.
Несколькими сотнями миль внизу у землян была похожая проблема. Перед лицом стремительного роста цен на энергию в конце 1970-х годов офисные здания в Соединенных Штатах строились в соответствии с гораздо более высокими экологическими стандартами. Вместо того, чтобы работать в продуваемых сквозняками кирпичных и стальных конструкциях, американцы теперь собирались работать в хорошо изолированных офисных зданиях. Здания были лучше с точки зрения расходов на отопление, но их спертый, рециркуляционный воздух был ловушкой для выделившихся химических веществ, которые вызывали у офисных работников зуд в глазах, кожную сыпь, сонливость и проблемы с дыханием. Вскоре около 30 процентов офисных зданий давали работникам то, что стало известно как «синдром больного здания».
В конце 1980-х годов НАСА решило решить проблему качества воздуха в помещениях, пригласив Билла Волвертона, ученого-эколога, который выполнял работы по очистке для американских военных. Обладая богатым опытом в области растений, Волвертон остановился на относительно простом решении, заключающемся в том, что качество воздуха в помещении можно улучшить с помощью небольшого количества растительности. Такие растения, как мирные лилии и побеги бамбука, отлично смотрелись в гостиной, и Волвертон был уверен, что они также могут нейтрализовать ядовитый газ.
Чтобы проверить теорию Волвертона, инженеры НАСА собрали BioHome, хорошо изолированную конструкцию размером с передвижной дом, построенную почти полностью из синтетических материалов. Пластиковые стены БиоДома так сильно выделяли газ, что любой, кто входил внутрь, сразу же страдал от жжения в глазах и проблем с дыханием. То есть до тех пор, пока инженеры не напичкали конструкцию комнатными растениями. Они обнаружили, что в течение нескольких дней внутренняя часть строения была свежа, как маргаритка.
НАСА опубликовало свои результаты, и офисы по всему миру вскоре начали использовать листву в помещении, чтобы предотвратить головные боли и кожную сыпь у сотрудников.
Продолжайте читать, чтобы узнать, как НАСА использовало кусочки серебра для доставки пресной воды лунным астронавтам.
Чистая вода в стиле НАСА
Растения не могут просто высасывать загрязнения; они также могут очищать грязную воду. BioHome также был оснащен системой канализации на основе растений. Вместо химической обработки сточные воды будут просто отводиться через длинный кусок пластиковой трубы, набитой водными гиацинтами. К тому времени, когда сточные воды пробивались через лабиринт растений, вода была настолько очищена от бактерий и примесей, что ее можно было использовать для полива сада. Космический центр НАСА имени Джона Стенниса в Миссури до сих пор использует этот метод для очистки сточных вод.
Но гиацинты не были первой попыткой НАСА упростить очистку воды. В 1960-х годах астронавты Аполлона получали питьевую воду из бортовых топливных элементов. Ячейки вырабатывали электричество, смешивая водород и кислород, а вода была просто удобным побочным продуктом. Но прежде чем астронавты подмешали стоки топливных элементов в свой Tang, НАСА хотело сначала пропустить его через фильтр, чтобы убить любые возможные бактерии, переносимые водой. На Земле очистка воды была относительно громоздким процессом; вам нужно либо вскипятить воду, либо пропустить ее через набор громоздких фильтров. Поскольку ни то, ни другое было бы невозможно в тесноте космической капсулы с низким энергопотреблением, НАСА вместо этого изобрело устройство, которое убивает бактерии, стреляя в воду, полную отрицательно заряженных атомов серебра. Частицы прикреплялись к бактериям, уничтожали их, а затем отфильтровывались из воды для повторного использования. По сути, это было электронное устройство для очистки воды. Поскольку он был не больше колоды карт, он также был очень портативным.
После Apollo компания из Северной Джорджии получила коммерческие права на технологию и вскоре адаптировала ее для повсеместного использования, от общественных фонтанов до коммерческих бассейнов и аквариумов в зоопарках. Если вы плавали в YMCA или видели декоративные фонтаны в Диснейленде, вы видели воду, очищенную так же, как и на пути к Луне.
В 2008 году на Международной космической станции появился совершенно новый способ очистки воды. В течение многих лет станция получала воду из регулярных поставок космических челноков, но с окончанием программы шаттлов астронавты поняли, что им нужно быть более экономными с водой. Их решение состояло в том, чтобы начать пить мочу. Начиная с 2008 года астронавты на борту Международной космической станции начали получать питьевую воду из бортовой системы, которая собирает мочу, пот и слезы и перерабатывает их в питьевую воду. Это может показаться грубым, но передовая система может эффективно перерабатывать до 95 процентов всей бортовой воды, благодаря чему регулярные поставки воды остались в прошлом.
Преобразователи мочи, вероятно, еще далеки от того, чтобы оказаться на полках вашего местного хозяйственного магазина, но если НАСА когда-нибудь решит углубиться в солнечную систему, они будут рады, что взяли с собой машину для превращения "вчерашний кофе в сегодняшнем кофе".