Wissenschaftler haben eine innovative Lösung entwickelt, um die Herausforderungen zu bewältigen, denen Astronauten gegenüberstehen, wenn die Natur ruft während Weltraumspaziergänge außerhalb von Internationale Raumstation (ISS). Bei der aktuellen Methode wird im Raumanzug eine Wegwerfwindel getragen, ein sogenanntes Maximum Absorbency Garment (MAG), was bei langen Weltraumspaziergängen, die bis zu acht Stunden dauern können, zu körperlichem Unbehagen, Hautreizungen und Infektionen führen kann.
Darüber hinaus wird bei MAGs das Wasser im Urin nicht recycelt, sodass Astronauten nur einen festen Vorrat von 0,2 Gallonen (0,95 Liter) Wasser haben, den sie in einem Trinkbeutel im Anzug mitführen können.
Das vorgeschlagene System besteht aus einem Untergewand aus flexiblem Kompressionsmaterial, das mit einem antimikrobiellen Gewebe gefüttert ist und über einen Feuchtigkeitssensor verfügt, der Urin in einer Silikonschale unter den Genitalien der Trägerin erkennt.
Sobald Urin erkannt wird, wird eine Vakuumpumpe aktiviert, die den Urin in ein Filtergerät saugt, das der Astronaut auf dem Rücken trägt. Der 38 cm hohe und 23 cm breite Filter wandelt den Urin in Süßwasser um, das innerhalb von nur fünf Minuten in den Trinkbeutel des Raumanzugs geleitet werden kann, heißt es in einem Bericht von Space.com.
Obwohl sich das 8 Kilogramm schwere Filtergerät noch in der Anfangsphase befindet, hat es im Labor vielversprechende Ergebnisse gezeigt: Es entfernt wirksam die Hauptbestandteile des Urins und senkt den Salzgehalt, um die Gesundheitsstandards zu erfüllen.
Bei erfolgreicher Entwicklung könnte sich dieses System für Astronauten bei der Weltraumforschung als von unschätzbarem Wert erweisen, insbesondere angesichts NASAPläne, bis zum Ende des Jahrzehnts einen permanenten Außenposten auf dem Mond zu errichten.
Sofia Etlin, die leitende Studienautorin und Forscherin bei Weill Cornell Medicine, erklärte gegenüber Live Science: „Wenn der Urin so schnell wie möglich aus dem Körper entfernt wird, sollten einige der gesundheitlichen Komplikationen verringert werden, mit denen Astronauten derzeit zu kämpfen haben, wie etwa Hautausschläge, Harnwegsinfektionen und Verdauungsbeschwerden.“
Darüber hinaus merkte Etlin an, dass „die größere Gesamtversorgung mit Wasser, die unser System erzeugt, dafür sorgen wird, dass die Astronauten ausreichend mit Flüssigkeit versorgt sind.“
Größe und Batteriekapazität von Raumanzügen sind begrenzt, daher müssten Gewicht und Energiebedarf des neuen Systems sorgfältig geprüft werden. Dennoch argumentieren die Autoren in dem Artikel, dass die Verbesserung des Wohlbefindens und der Leistungsfähigkeit der Astronauten sowie die Versorgung mit ausreichend Wasser für Notfälle ein lohnender Kompromiss sei.
„Wenn es darum geht, neue Technologien in den Weltraum zu schicken, ist der Prozess ziemlich zeitintensiv“, sagte Etlin. Das Filtersystem wurde vom Team getestet, „aber es werden weitere Studien mit Menschen erforderlich sein, um Passform und Komfort zu maximieren.“
Das Team muss außerdem sicherstellen, dass das Gerät unter realistischen Bedingungen im Weltraum, wie etwa der Mikrogravitation, einwandfrei funktioniert. Wenn der Raumanzug die Tests auf der Erde besteht, wird er anschließend bei tatsächlichen Weltraumspaziergängen von der ISS aus getestet.
„Unser System würde wahrscheinlich nur in neue Raumanzüge eingebaut werden, die ihren Spezifikationen entsprechen, was eine weitere Anpassung der Technologie erfordern würde“, sagte Etlin. „Wir werden also nächstes Jahr definitiv keine Astronauten ohne Windeln sehen, aber man kann nie vorhersagen, was die Zukunft bringt“, fügte Etlin hinzu.
Darüber hinaus wird bei MAGs das Wasser im Urin nicht recycelt, sodass Astronauten nur einen festen Vorrat von 0,2 Gallonen (0,95 Liter) Wasser haben, den sie in einem Trinkbeutel im Anzug mitführen können.
Das vorgeschlagene System besteht aus einem Untergewand aus flexiblem Kompressionsmaterial, das mit einem antimikrobiellen Gewebe gefüttert ist und über einen Feuchtigkeitssensor verfügt, der Urin in einer Silikonschale unter den Genitalien der Trägerin erkennt.
Sobald Urin erkannt wird, wird eine Vakuumpumpe aktiviert, die den Urin in ein Filtergerät saugt, das der Astronaut auf dem Rücken trägt. Der 38 cm hohe und 23 cm breite Filter wandelt den Urin in Süßwasser um, das innerhalb von nur fünf Minuten in den Trinkbeutel des Raumanzugs geleitet werden kann, heißt es in einem Bericht von Space.com.
Obwohl sich das 8 Kilogramm schwere Filtergerät noch in der Anfangsphase befindet, hat es im Labor vielversprechende Ergebnisse gezeigt: Es entfernt wirksam die Hauptbestandteile des Urins und senkt den Salzgehalt, um die Gesundheitsstandards zu erfüllen.
Bei erfolgreicher Entwicklung könnte sich dieses System für Astronauten bei der Weltraumforschung als von unschätzbarem Wert erweisen, insbesondere angesichts NASAPläne, bis zum Ende des Jahrzehnts einen permanenten Außenposten auf dem Mond zu errichten.
Sofia Etlin, die leitende Studienautorin und Forscherin bei Weill Cornell Medicine, erklärte gegenüber Live Science: „Wenn der Urin so schnell wie möglich aus dem Körper entfernt wird, sollten einige der gesundheitlichen Komplikationen verringert werden, mit denen Astronauten derzeit zu kämpfen haben, wie etwa Hautausschläge, Harnwegsinfektionen und Verdauungsbeschwerden.“
Darüber hinaus merkte Etlin an, dass „die größere Gesamtversorgung mit Wasser, die unser System erzeugt, dafür sorgen wird, dass die Astronauten ausreichend mit Flüssigkeit versorgt sind.“
Größe und Batteriekapazität von Raumanzügen sind begrenzt, daher müssten Gewicht und Energiebedarf des neuen Systems sorgfältig geprüft werden. Dennoch argumentieren die Autoren in dem Artikel, dass die Verbesserung des Wohlbefindens und der Leistungsfähigkeit der Astronauten sowie die Versorgung mit ausreichend Wasser für Notfälle ein lohnender Kompromiss sei.
„Wenn es darum geht, neue Technologien in den Weltraum zu schicken, ist der Prozess ziemlich zeitintensiv“, sagte Etlin. Das Filtersystem wurde vom Team getestet, „aber es werden weitere Studien mit Menschen erforderlich sein, um Passform und Komfort zu maximieren.“
Das Team muss außerdem sicherstellen, dass das Gerät unter realistischen Bedingungen im Weltraum, wie etwa der Mikrogravitation, einwandfrei funktioniert. Wenn der Raumanzug die Tests auf der Erde besteht, wird er anschließend bei tatsächlichen Weltraumspaziergängen von der ISS aus getestet.
„Unser System würde wahrscheinlich nur in neue Raumanzüge eingebaut werden, die ihren Spezifikationen entsprechen, was eine weitere Anpassung der Technologie erfordern würde“, sagte Etlin. „Wir werden also nächstes Jahr definitiv keine Astronauten ohne Windeln sehen, aber man kann nie vorhersagen, was die Zukunft bringt“, fügte Etlin hinzu.