Ya no es ciencia ficción: Científicos desarrollan un traje de agua real inspirado en el "Stillsuit" de Dune

Vista lateral de todo el sistema, usado como mochila. Crédito: Karen Morales

El nuevo sistema de filtración de orina de los trajes espaciales desarrollado por investigadores de Cornell recicla la orina de los astronautas y la convierte en agua potable, con el objetivo de mejorar la comodidad y la eficiencia en futuras misiones a la Luna y Marte.

Actualmente, los astronautas deben hacer sus necesidades dentro de sus trajes espaciales durante los paseos espaciales. Esto no sólo es incómodo y antihigiénico, sino también un desperdicio. A diferencia del sistema de gestión de aguas residuales de la Estación Espacial Internacional (ISS), el agua de la orina durante los paseos espaciales no se recicla.

Los investigadores de Cornell están abordando esta cuestión con un novedoso sistema de recogida y filtración de orina inspirado en los "destiltrajes" de la franquicia de ciencia ficción Dune. Al igual que estos "destiltrajes", su prototipo absorbe y purifica la orina y la recicla en agua potable.

Sofia Etlin, miembro del personal de investigación de Weill Cornell Medicine y la Universidad de Cornell y primera autora del estudio, explicó: "El diseño incluye un catéter externo basado en vacío que conduce a una unidad combinada de ósmosis directa-inversa, que proporciona un suministro continuo de agua potable con múltiples mecanismos de seguridad para garantizar el bienestar de los astronautas".

Este nuevo diseño se publicó recientemente en Frontiers in Space Technologies.

Vasos recolectores de orina para Prenda de Máxima Absorbencia para hombre. Crédito: Luca Bielski

En 2025 y 2026, la NASA está planificando las misiones Artemis II y III, donde una tripulación orbitará la Luna y aterrizará en su polo sur, respectivamente. Se espera que a estas misiones les sigan misiones tripuladas a Marte a principios de la década de 2030. Sin embargo, los astronautas se han quejado durante mucho tiempo de la falta de comodidad e higiene de la actual prenda de máxima absorbencia (MAG), el sistema de gestión de residuos de los trajes espaciales tradicionales de la NASA, en uso desde finales de los años 1970, que funciona como un pañal para adultos de varias capas hecho de Polímero superabsorbente.

Vista trasera de todo el sistema, usado como mochila. Crédito: Karen Morales

"Según se informa, el MAG se ha filtrado y ha causado problemas de salud como infecciones del tracto urinario y malestar gastrointestinal. Además, los astronautas actualmente sólo tienen disponible un litro de agua en las bolsas de bebidas que llevan dentro de sus trajes. Esto es insuficiente para los paseos espaciales lunares planificados y de mayor duración. , que puede durar diez horas, e incluso hasta 24 horas en caso de emergencia", dijo Etlin.

Los astronautas también han solicitado que en futuros trajes espaciales se reduzca el tiempo necesario para llenar y desgasificar las bolsas de bebidas del traje y que se agregue un suministro separado de bebidas energéticas sin cafeína.

Prototipo de prenda de recogida de orina. Crédito: Claire Walter

Con todos estos objetivos en mente, Etlin y sus colegas han diseñado un dispositivo de recolección de orina, que incluye una prenda interior hecha de múltiples capas de tela flexible. Este se conecta a una copa recolectora (con una forma y tamaño diferente para mujeres y hombres) de silicona moldeada, para ajustarse alrededor de los genitales.

La cara interior del vaso colector está revestida con microfibra de poliéster o una mezcla de nailon y spandex, para extraer la orina del cuerpo y hacia la cara interior del vaso, desde donde es succionada por una bomba de vacío. Una etiqueta RFID, unida a un hidrogel absorbente, reacciona a la humedad activando la bomba.

Una vez recolectada, la orina se desvía al sistema de filtración de orina, donde se recicla con una eficiencia del 87 % a través de un sistema de filtración de ósmosis inversa e integrada de dos pasos. Utiliza un gradiente de concentración para eliminar el agua de la orina, además de una bomba para separar el agua de la sal. Luego, el agua purificada se enriquece con electrolitos y se bombea a la bolsa de bebidas del traje, nuevamente disponible para el consumo. Recoger y purificar 500 ml de orina sólo lleva cinco minutos.

El sistema, que integra bombas de control, sensores y una pantalla de cristal líquido, funciona con una batería de 20,5 V con una capacidad de 40 amperios-hora. Su tamaño total es de 38 por 23 por 23 cm, con un peso de aproximadamente ocho kilogramos: lo suficientemente compacto y ligero como para llevarlo en la espalda de un traje espacial.

Ahora que el prototipo está disponible, el nuevo diseño se puede probar en condiciones simuladas y, posteriormente, durante paseos espaciales reales.

"Nuestro sistema puede probarse en condiciones de microgravedad simuladas, ya que la microgravedad es el principal factor espacial que debemos tener en cuenta. Estas pruebas garantizarán la funcionalidad y seguridad del sistema antes de que se implemente en misiones espaciales reales", concluyó el Dr. Christopher E. Mason, profesor. en el mismo instituto que Etlin y el autor principal del estudio.