L’acqua è fondamentale per la vita, qui sulla Terra, come nello Spazio.
Paolo Nespoli, astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea, ci racconta come arriva l’acqua sulla Stazione Spaziale Internazionale e come si ricicla. A bordo ci sono sofisticati sistemi di depurazione dell’acqua, tanto che si riesce a recuperare completamente l’urina e il sudore degli astronauti.
È proprio il caso di dirlo: l’acqua è una risorsa universale!
Gli astronauti trascorrono delle settimane o dei mei nelle stazioni spaziali, e vengono periodicamente riforniti di acqua e alimenti da navicelle.
…e forse non tutti sanno che l’acqua portata in tutte le missioni spaziali agli astronauti viene da Torino. Ma da due fonti diverse.
Mentre infatti l’Agenzia Russa invia in orbita l’acqua della Centrale Regina Margherita, prelevata dai pozzi di Corso Marche, la NASA utilizza l’acqua che sgorga da Pian della Mussa e raccolta nella Centrale di Venaria.
La differenza è nella durezza, l’acqua scelta dai russi è decisamente più mineralizzata rispetto a quella più leggera proveniente da Pian della Mussa. È inoltre differente il metodo di stoccaggio e disinfezione utilizzando iodio per gli americani e argento e sali di fluoro per i russi.
MoebiusOnLine – acqua nello spazio
Fino a 8 trasporti cargo vengono inviati sulla ISS ogni anno con a bordo ossigeno, acqua e cibo per i 6 astronauti che orbitano di continuo il nostro pianeta. Costruire, lanciare, agganciare e scaricare questi trasporti è costoso e necessita di tempo, esiste una soluzione migliore, anche in vista di obiettivi più ambiziosi, come le missioni su Marte?
Attualmente, sono allo studio metodi di disinfezione e stoccaggio dell’acqua per voli spaziali di lunga durata, almeno 3 anni di volo, in vista dei futuri sviluppi per l’esplorazione spaziale internazionale.
Made in Italy spaziale/2. Così l’acqua (di Torino) arriva agli astronauti
Già ora i metodi ora in uso consentono il riciclo fino all’85% dell’acqua, incluse urina e sudore, che vengono fatti passare attraverso filtri osmotici che trattengono le sostanze nell’acqua e quindi la ripuliscono. Un po’ quello che succede sulla Terra quando passa attraverso rocce e terreno.
Del restante 15% che non viene ripulito, il 10 viene usato spezzando il legame tra idrogeno e ossigeno e immettendo l’ossigeno nell’ambiente per essere respirato.
Un video dell’Agenzia Spaziale canadese girato sulla Stazione Spaziale Internazionale mostra l’‘Environmental Control and Life Support System. Il sistema recupera ogni singola goccia d’acqua (sudore, urina, lacrime, acqua usata per lavarsi) e la ricicla grazie al Water Recovery System (WRS), che la filtra e la rimette a disposizione per il consumo.
La NASA sta continuando a sviluppare nuove soluzioni per il recupero delle acque, in particolare per eliminare la necessità di una serie di filtri per la depurazione di cui al momento non si può fare a meno.
Numerosi sono anche i progetti per riciclare e ottimizzare le risorse il più possibile. Due progetti, uno della Nasa, l’altro dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa), puntano a sviluppare sistemi di coltivazione in vista delle future missioni verso la Luna e Marte, quando gli astronauti non potranno ricevere rifornimenti dalla Terra.
Ansa – primi raccolti di cereali nello spazio
Molti progettisti di missioni spaziali sognano un’astronave con equipaggio che non ha bisogno di rifornimenti. Un veicolo che ricicla indefinitamente i rifiuti degli astronauti come l’anidride carbonica e l’urina convertendola in ossigeno ed acqua come una terra in miniatura ideale.
Il progetto ‘Melissa‘ (Micro Ecological Life Support) di ESA sta lavorando su questo obiettivo da oltre 25 anni ragionando su come batteri, alghe, piante, processi chimici e fisici possano lavorare insieme in un circuito autosostenibile che converta gli scarti degli astronauti in forniture fresche.
Il progetto ha previsto un bisogno base di 5 chili al giorno per astronauta in termini di consumo metabolico: un chilo di ossigeno, un chilo di cibo disidratato e tre chili di acqua che servono sia per bere che per reidratare il cibo essiccato.
Melissa, il progetto spaziale per produrre e riciclare cibo e ossigeno
Le tecniche sviluppate sulla ISS per il riciclaggio dell’acqua sono state portate sulla Terra per fornire acqua potabile nelle località remote e nei luoghi devastati da disastri naturali: l’ennesima dimostrazione che la ricerca spaziale non è fine a sé stessa (Per saperne di più).
Com’è il rapporto quotidiano con l’acqua degli astronauti? Sappiamo che l’acqua nello spazio ha forma sferica, e in assenza di gravità si comporta diversamente che sulle Terra. Il comandante canadese Chris Hadfield mostra cosa succede se si strizza a gravità zero un panno bagnato. Scarta quindi uno dei panni compressi in dotazione della Nasa, lo bagna con una sacca speciale di acqua potabile e poi strizza l’asciugamano: l’acqua non abbandona il tessuto, formando invece una sorta di aura attorno all’oggetto. E alle mani dell’astronauta.
Ma nello spazio c’è acqua?
L’ acqua in realtà abbonda nello spazio, ma soltanto in forma solida (ghiaccio) o gassosa (vapore acqueo), mai liquida, perché le condizioni di pressione e temperatura non lo consentono.
La sua presenza è individuata analizzando lo spettro di emissione dei corpi celesti e delle regioni di spazio sotto osservazione, osservando la lunghezza d’onda a cui vengono assorbite le radiazioni.
Un team di ricercatori di Oxford, grazie ad ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), ha per la prima volta captato fluttuazioni quantistiche di molecole d’acqua nel nucleo di una galassia a spirale a circa 160 milioni di anni luce dal Sistema Solare. Le fluttuazioni delle molecole emettono radiazione luminosa, che le rende più visibili, ad esempio nell’infrarosso.
Ox.ac.uk – detecting water space and why it matters
Per avere un’idea delle dimensioni della galassia, gli autori spiegano che il suo nucleo contiene una quantità di vapore acqueo equivalente a 30 mila miliardi di volte l’acqua di tutti gli oceani della Terra.
Grazie ad Alma, lo spazio come non l’avete mai visto. Le Galassie Antennae in una foto dell’osservatorio astronomico ALMA.|IMAGE COURTESY ALMA/ESO/NAOJ/NRAO/ESA/NASA
- ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) è un osservatorio astronomico internazionale situato a 5 mila metri di quota nel deserto settentrionale cileno. E’ provvista di 66 radio antenne del peso di 100 tonnellate ciascuna, collegate con la fibra ottica per funzionare come un unico telescopio. ALMA è un radio telescopio, in grado di raggiungere profondità cosmiche sconosciute agli attuali telescopi: l’osservatorio è infatti in grado di captare lunghezze d’onda millimetriche e submillimetriche, che normalmente sfuggono perché bloccate dal vapore acqueo presente nella bassa atmosfera. L’ambiente in cui è stato costruito, particolarmente asciutto, aiuterà ad evitare le distorsioni atmosferiche. https://www.almaobservatory.org/en/home/
A 12 miliardi di anni luce dalla Terra, i ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno scoperto nel 2011 un enorme concentrato di vapore acqueo attorno a un quasar, paragonabile, in quantità, a tutta l’acqua contenuta negli oceani della Terra.
Ansa – scoperta la più grande riserva d’acqua dell’Universo
E la via Lattea?
La misurazione della quantità totale di acqua presente in alcune regioni della nostra galassia ha mostrato che essa è più abbondante di quanto ci si aspettasse e a una temperatura media di –263 °C; inoltre si trova in forma ghiacciata per il 99% e in forma gassosa per l’1%.
Nel Sistema solare l’acqua liquida è presente soltanto sulla Terra. Su Marte si trova in forma ghiacciata nelle calotte polari, a circa un chilometro e mezzo di profondità.
Sono stati di recente individuati dai radar del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)della NASA, nell’orbita di Marte dal 2006, depositi di ghiaccio syratficati nascosti sotto la calotta del polo nord di Marte, a circa un chilometro e mezzo di profondità. Essi costituiscono una delle più importanti riserve d’acqua marziane, la terza dopo quelle del polo sud: se disciolti, gli strati appena scoperti ricoprirebbero il Pianeta Rosso di un involucro d’acqua uniforme di 1,5 metri di profondità. Lo studio è stato pubblicato su Geophysical Research Letters.
Marte: nelle acque salate del sottosuolo c’è ossigeno per la vita
Anche su Venere sembra sia esistito in passato un sottile oceano, poi scomparso a causa delle variate condizioni di temperatura e pressione.
Vapore acqueo è stato infine individuato in infrarosso nelle zone più profonde delle atmosfere di Giove e Saturno, ma anche su Urano, Nettuno e Titano (la luna più grande di Saturno), oltre che nelle comete. Infine, acqua in forma ghiacciata è stato scoperta anche sulla Luna
Le Scienze – Ghiaccio sulla Luna
Quest’acqua è necessariamente di origine esterna, forse portata da meteoriti o proveniente dagli anelli e dai satelliti ghiacciati.
Il Podcast gratuito con tutte le puntate al link: http://www.radio24.ilsole24ore.com/podcast/mare-futuro.xml
