Un grupo de científicos presenta un prototipo de traje espacial que recicla la orina como agua potable

Alexandra Ferguson

(CNN) — Una de las maravillas de la saga de películas de ciencia ficción “Dune” es el traje de supervivencia que llevan los Fremen, habitantes del desierto, unos “destiltrajes” que reciclan todos los fluidos corporales para convertirlos en agua potable. Los científicos han presentado un prototipo de traje espacial que convierte la orina en agua potable.

Los astronautas pueden pasar mucho tiempo fuera de su hábitat espacial realizando actividades extravehiculares. Se realizaron 37 caminatas espaciales entre 2021 y 2023 ya sea para experimentos científicos o para llevar a cabo reparaciones en la Estación Espacial Internacional, y duraron un promedio de 6 horas y 26 minutos, según un estudio realizado por científicos de la Universidad de Cornell publicado el viernes en la revista académica Frontiers in Space Technology. Las caminatas espaciales pueden durar hasta más de 8 horas.

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Para estos largos periodos, los astronautas llevan actualmente los conocidos trajes EVA, que contienen una prenda de máxima absorbencia. Estas prendas desechables son esencialmente pañales que recogen y contienen la orina y las heces. Es necesario que puedan contener hasta un litro (1,8 pintas) de orina y 75 gramos (2,6 onzas) de materia fecal al día por cada miembro de la tripulación.

Sin embargo, estos trajes EVA se diseñaron hace más de 40 años, y actualmente la NASA no tiene planes concretos para renovarlos o sustituirlos. La agencia espacial anunció en junio que rescindiría contratos por valor de más de US$ 100.000 millones con Collins Aerospace para crear trajes espaciales de nueva generación, aunque al menos otras dos empresas estadounidenses trabajan actualmente en trajes para caminatas espaciales y la NASA puede solicitar más contratistas, según confirmó la agencia espacial a CNN.

“Uno pensaría que en el siglo XXI los astronautas no usarían pañales”, declaró el viernes a CNN la autora principal del estudio, Sofia Etlin, astrobióloga y miembro del personal de investigación del Laboratorio Mason del Weill Cornell Medical College de Nueva York.

Arriba, una vista lateral de todo el sistema, llevado como mochila. Crédito: Karen Morales

Aunque los pañales pueden absorber eficazmente los residuos, se ha descubierto que perjudican la salud de los astronautas y causan molestias. Los astronautas han reportado fugas de los pañales, lo que les hace incapaces de distinguir entre su orina y el sudor, y se quejaron de irritaciones en la piel y problemas de olor. Los miembros de la tripulación se enfrentan a riesgos médicos como la contaminación cruzada con materia fecal, infecciones del tracto urinario y molestias gastrointestinales, que empeoran por el reducido acceso de los astronautas a la atención médica.

Algunos incluso han reducido sus comidas varios días antes de un EVA para evitar tener que llevar uno, lo que podría afectar a su rendimiento en las extenuantes caminatas espaciales, según los investigadores.

El mero hecho de estar en el espacio provoca deshidratación, y los paseos espaciales físicamente exigentes causan una deshidratación aún mayor, lo que merma el rendimiento de los astronautas. Sin embargo, la bolsa de bebida del traje, que actualmente proporciona a los astronautas 32 onzas (946 ml) de agua y una pequeña dosis de glucosa, también tiene “problemas significativos”, como el tiempo que lleva prepararla, lo que contribuye a reducir la eficiencia del trabajo, según los investigadores. Los astronautas han afirmado que la cantidad actual de agua que proporciona no es suficiente.

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Sistema “Dune”

Para “fomentar el bienestar de los astronautas, los investigadores han diseñado un novedoso sistema de recogida y filtración de orina dentro del traje, o sistema ‘Dune'”, explica Etlin.

El sistema reciclaría la orina mediante ósmosis directa e inversa, un modelo utilizado por el actual sistema de tratamiento de gestión de aguas residuales a bordo de la estación espacial, para eliminar los contaminantes de la orina y filtrarla hasta convertirla en agua potable.

Uno de los aspectos del sistema es un dispositivo de recogida de orina, que contaría con un vaso de silicona, de forma diferente para hombres y mujeres. El dispositivo tendría varias capas de tejido, incluido un tejido antimicrobiano, para permitir que la orina se aleje rápidamente del cuerpo y llegue a la superficie exterior del recipiente, donde se puede bombear, reduciendo el riesgo para la salud que supone la exposición prolongada a la orina.

Aquí se muestra el prototipo de recipiente de recogida de orina para hombres. Crédito: Luca Bielski

A continuación, el líquido entraría en el sistema de filtración, un aparato de dos pasos que extrae el agua de la orina y la convierte en una solución salina; después, una bomba separa el agua pura de la sal.

Los autores del estudio propusieron que un volumen de 500 mililitros de orina podría procesarse en menos de cinco minutos, con un reciclado efectivo de más del 86,8% de la misma en agua potable.

A continuación, el agua se bombearía a la bolsa de bebida del traje, donde se repondría con electrolitos, y potencialmente carbohidratos, para las necesidades de nutrición y energía.

Todo el aparato se colocaría en una bolsa que podría montarse en la espalda de un traje EVA, lo que añadiría 8 kilogramos (17,6 libras) a su peso total.

Aunque “el peso del traje es sin duda una preocupación para las próximas misiones lunares, creemos que la mayor comodidad y eficiencia de recursos que proporciona el sistema compensarán con creces el ligero aumento de volumen”, afirman los autores del estudio.

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Trajes espaciales reimaginados

Etlin afirmó que éste es un “momento privilegiado” para desarrollar esta tecnología, ya que “los trajes espaciales tal y como los conocemos están siendo reimaginados”.

Aunque la NASA canceló su contrato con Collins Aerospace para los trajes espaciales que se llevarán en la Estación Espacial Internacional, todavía tiene un contrato por valor de hasta casi US$ 230 millones para desarrollar trajes espaciales lunares con la empresa Axiom Space, con sede en Houston.

Una vista trasera del sistema completo muestra cómo puede llevarse como mochila. Crédito: Karen Morales

Los trajes, diseñados para tener mayor flexibilidad y movimiento, proporcionar más visibilidad y aislamiento y contar con un sistema de soporte vital portátil, podrían desempeñar un papel crucial en la misión Artemis III de la NASA, que pretende devolver a los astronautas a la Luna a finales de esta década, para que se aventuren más lejos que nunca.

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Sin embargo, según Etlin, incluso estos novedosos diseños de trajes siguen teniendo el pañal de estilo antiguo. (Axiom no respondió inmediatamente a una solicitud de comentarios sobre el diseño de su traje espacial).

“En las misiones Artemis, los astronautas pueden estar ahí fuera horas y horas, o puede haber situaciones de emergencia en las que tengan que volver a la base, pero su vehículo se haya averiado. Hay todo tipo de situaciones imprevistas en las que se necesita agua y un sistema de residuos que no se limite a lo que cabe en un pañal”, explica.

Además del programa Artemis, en el que se espera que una mujer y una persona negra lleguen por primera vez a la Luna, la carrera por Marte, donde el agua potable sería un lujo, está en marcha.

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