ISSでは汗や尿も含め何も無駄にならない

国際宇宙ステーションに搭乗した宇宙飛行士たちは、水のリサイクルにおいて画期的な成果を達成したばかりだ。これは、人類が太陽系での存在を拡大する上で極めて重要となる可能性がある――もしそれに耐えられるならだが。

先週NASAが発表したところによると、宇宙ステーションの環境制御・生命維持システム（ECLSS）は、宇宙飛行士の息、汗、そしてもちろん尿の採取と濾過に成功し、乗組員が持ち込んだ水の約98パーセントを回収するという「重要な目標」を達成したという。

地球の軌道を越えた人類の宇宙旅行にとって、水の供給がいかに重要かは、いくら強調してもし過ぎることはありません。月や火星に長期、あるいは永久に滞在するには、飲料水を常に確保する必要がありますが、どちらの環境も、飲料水が特に必要なわけではありません。このため、研究者や宇宙飛行士は、水源に関しては、創造力だけでなく柔軟性も必要になります。

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一例を挙げると、ISSに搭載されたECLSS水回収システムは、複数のコンポーネントを組み合わせて「非常に素晴らしい成果」を達成したと、ISSの生命維持システムを管理するジョンソン宇宙センターのチームメンバー、クリストファー・ブラウン氏は述べた。

まず、水処理装置 (WPA) が廃水を処理して飲料水を作り、一方で最先端の除湿装置が乗組員の呼気と発汗によって発生したキャビン内の湿気を捕らえます。一方、尿処理装置 (UPA) は真空蒸留と呼ばれる方法を利用して宇宙飛行士の尿を回収します。NASA が詳述しているように、蒸留によって 2 つの液体、つまり水と尿塩水が作られます。尿塩水には技術的にはまだ回収可能な水分が含まれています。

以前は、塩水でできることはあまりなかったが、新しい塩水処理装置アセンブリ (BPA) の画期的な進歩により、微小重力環境で残りの使用可能な水を抽出できるようになった。これを実現するために、BPA は塩水を「特殊な膜技術」に通してから、温かく乾燥した空気にさらして水を蒸発させる。その結果生じた湿った空気は、宇宙飛行士の息や汗とともに、前述の ECLSS システムによって収集され、特殊なフィルターと「触媒反応器」によって浄化され、将来の使用に備えて保管される。触媒反応器は、微量汚染物質を破壊する。その後、ヨウ素が追加され、新しいきれいな水の貯蔵庫内で将来的に微生物が繁殖するのを防ぐ。

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ECLSS の水サブシステム マネージャー、ジル ウィリアムソン氏によると、この新しい回収率は大きな前進だという。BPA を導入する前は、システムで回収できるのは船上の水全体の 93 ～ 94 パーセント程度で、画期的な 98 パーセントというベンチマークを下回っていた。

ウィリアムソン氏はさらに、この処理は地球上の一部の給水システムと「基本的に同じ」だが、微小重力環境であるという点を指摘する。不快に感じる人もいるかもしれないが、ISS に搭乗した宇宙飛行士の尿から回収、濾過、浄化された水は、実際にはほとんどの市水よりも優れている。

「乗組員は尿を飲んでいるわけではありません。彼らが飲んでいるのは、地球上で飲んでいる水よりもきれいな、再生・濾過・浄化された水です」とウィリアムソン氏は言う。

乾杯、ISS。