नासा भविष्य के चंद्र बेस के लिए अपशिष्ट जल उपचार सुविधा का परीक्षण कर रहा है

नासा ने अपने कैनेडी स्पेस सेंटर, फ्लोरिडा में एक मोबाइल वेस्टवाटर ट्रीटमेंट सिस्टम विकसित किया है, जिसे भविष्य में चंद्रमा और मंगल ग्रह जैसी अंतरिक्ष मिशनों के लिए इस्तेमाल किया जाएगा। इस तकनीक को अब नॉर्थ डकोटा विश्वविद्यालय के ग्रैंड फोर्क्स में टेस्टिंग के लिए भेजा गया है। यहां के स्नातक छात्र इस प्रौद्योगिकी को उस वातावरण के समकक्ष परिस्थितियों में जांचेंगे, जो अन्य ग्रहों की सतह पर काम करना होगा।

डाइवर्जेंट डिप्लॉयएबल वेस्टवाटर ट्रीटमेंट फैसिलिटी को इस प्रकार डिजाइन किया गया है कि यह क्रू के अपशिष्ट जल को उपयोगी संसाधनों में परिवर्तित कर सके, जो भविष्य के अन्वेषकों के लिए अत्यंत आवश्यक होंगे। विश्वविद्यालय में, इस प्रणाली को इंटीग्रेटेड लूनर/मार्टियन एनालॉग हैबिटैट के साथ जोड़ा जाएगा। छात्र ऑपरेटर और नासा के शोधकर्ता देखेंगे कि जब यह सुविधा एक वातावरण जैसे हैंबिटैट से जुड़ी होगी और उन सीमाओं के अंतर्गत काम करेगी जो अंतरिक्ष यात्रियों को सामना करना पड़ सकता है।

नासा के मार्स कैम्पेन ऑफिस के ल्यूक रॉबर्सन ने कहा, “आर्टेमिस प्रोग्राम चंद्रमा पर मानव उपस्थिति के लिए आधार तैयार कर रहा है, जहां आवासों को पृथ्वी से दूर और सीमित संसाधन के साथ काम करना होगा। इसके लिए हम सतत लूनर सतह प्रणालियों का विकास कर रहे हैं, जो अपशिष्ट जल को पौधों और जैव निर्माण के लिए पोषण तत्वों में बदल सके।”

उपचार प्रणाली कैसे काम करती है

यह सुविधा 8.5 x 24 फीट के ट्रेलर में रखी गई है, जिसमें तीन जैविक रिएक्टर सिस्टम, एक वर्टिकल गार्डन, जल शुद्धिकरण उपकरण, पर्यावरण निगरानी, स्वचालित नियंत्रण सॉफ़्टवेयर और सुरक्षा प्रणालियाँ शामिल हैं। इसे फ्लोरिडा के NASA कैनेडी सेंटर में लैबोरेटरी के रूप में तैयार किया गया है ताकि यह अलग-अलग परीक्षण स्थलों पर ले जाया जा सके।

पृथ्वी पर इस्तेमाल होने वाली अपशिष्ट जल प्रणालियों के विपरीत, यह प्रणाली अपशिष्ट धाराओं को अलग रखती है। यह छोटे दलों के लिए आवश्यक है क्योंकि चार से आठ लोगों का अपशिष्ट जल अत्यधिक संकेंद्रित हो सकता है। मूत्र, स्वच्छता जल, कपड़े धोने का पानी, मल और खाद्य अपशिष्ट में अलग-अलग लवण, ठोस, कार्बन, नाइट्रोजन, फास्फोरस और अन्य तत्व होते हैं। अलग-अलग अपशिष्ट धाराओं को अलग-अलग तरीके से उपचारित करना आवश्यक है।

इसका समाधान तीन प्रकार के बायोरिएक्टरों से होता है। एनेरोबिक फोटोट्रोफिक मेम्ब्रेन बायोरिएक्टर मल और खाद्य अपशिष्ट को पौष्टिक जल में परिवर्तित करता है जो पौधों के लिए उपयुक्त होता है। सस्पेंडेड एरोबिक मेम्ब्रेन बायोरिएक्टर मूत्र और फ्लश जल का उपचार करता है। मेम्ब्रेन एरिएटेड बायोलॉजिकल रिएक्टर स्वच्छता और कपड़े धोने के जल को शुद्ध करता है। ये रिएक्टर पौधों के लिए पोषण तत्व निकालते हैं, जो इस वर्टिकल गार्डन में हाइड्रोपोनिक तरीके से उगाए जाएंगे। शोधकर्ता पारंपरिक पोषक तत्वों से उगाए गए पौधों की तुलना भी करेंगे।

नॉर्थ डकोटा में NASA EPSCoR ग्रांट के तहत, यह प्रणाली एक बाथरूम इंटरफेस से जुड़ी है जिसमें मूत्र को अलग करने वाली टॉयलेट शामिल है। इससे अपशिष्ट धाराओं को स्रोत पर ही अलग किया जा सकेगा। एली अल्शामी की टीम भविष्य के सुधार के लिए नयी मेम्ब्रेन-आधारित प्रौद्योगिकियाँ विकसित कर रही है, जिससे जल वसूली की क्षमता बढ़े, प्रदूषकों का नियंत्रण बेहतर हो और प्रणाली लम्बे अंतरिक्ष मिशनों के लिए अधिक मजबूत बने।

अल्शामी ने कहा, “ये टेस्ट NASA को वास्तविक परिदृश्यों में संचालन, क्रू ट्रेनिंग आवश्यकताओं, प्रणाली की विश्वसनीयता, और असली मानव अपशिष्ट के साथ तुलना करने में मदद करेंगे।”

यह पहल उन प्रणालीगत समाधानों में से है जो बंद वातावरण में उत्पन्न जटिल अपशिष्ट जल को संभालने के लिए ऊर्जा-कुशल और कॉम्पैक्ट विधियाँ विकसित कर रही है।

पब्लो डी लियोन, नॉर्थ डकोटा विश्वविद्यालय के स्पेस स्टडीज विभाग के प्रमुख ने कहा, “यह परीक्षण अभियान इस सुविधा की प्रौद्योगिकी को प्रयोगशाला स्तर से लेकर एक उपयुक्त एनालॉग वातावरण में दिखाने तक की दिशा में एक बड़ा कदम है।”

सीखे गए सबक भविष्य में और उच्च गुणवत्ता वाले टेस्ट के लिए मार्ग प्रशस्त करेंगे, जिनमें NASA के जॉनसन स्पेस सेंटर, ह्यूस्टन में आने वाली एक वर्षीय मंगल मिशन सिमुलेशन भी शामिल हैं।

चंद्र बेस को सतत बनाने के लिए तकनीक

यह कार्य नासा के व्यापक बायोरिजेनेरेटिव लाइफ सपोर्ट सिस्टम के हिस्से के रूप में हो रहा है, जो जीववैज्ञानिक तरीकों द्वारा पृथ्वी से आने वाले संसाधनों पर निर्भरता कम करने की कोशिश करता है। भविष्य में चंद्र या मार्टियन बेस में, ऐसी प्रणालियाँ जीवन समर्थन के चक्र को बंद करने में मदद करेंगी — जल पुनर्प्राप्ति, पोषक तत्वों का पुनर्चक्रण, फसल उत्पादन का समर्थन और अपशिष्ट भंडारण या निष्पादन को कम करना।

नासा शोधकर्ता यह भी जांच रहे हैं कि अपशिष्ट जल से पुनः प्राप्त संसाधन अंतरिक्ष में विनिर्माण में कैसे सहायक हो सकते हैं। एक प्रयास में पौष्टिक जल का उपयोग कर माइक्रोब्स को लैक्टिक एसिड उत्पादन के लिए पोषण देना शामिल है, जिसे बाद में पॉलीलैक्टिक एसिड में बदला जा सकता है। इस सामग्री का उपयोग 3D प्रिंटिंग में बाइंडर के रूप में किया जा सकता है, जो चंद्र या मार्टियन रेगोलिथ के साथ मिलकर पार्ट्स बनाता है। इससे पुनः प्राप्त अपशिष्ट का लाभ सिर्फ जल और खाद्य प्रणालियों तक सीमित नहीं रहेगा।

मार्स कैम्पेन कार्यालय के सतह प्रणालियों के डोमेन लीड, जे.जे. एडलमैन ने कहा, “NASA ने इस सुविधा को केनेडी से नॉर्थ डकोटा भेजकर इस सर्कुलर इकॉनमी को लैब की सीमाओं से बाहर एक असली दुनिया के परीक्षण में ला दिया है। यह काम अपशिष्ट जल से शुरू हो सकता है, लेकिन इसका उद्देश्य कहीं बड़ा है। हम भविष्य के क्रू को चंद्रमा पर स्थायी जीवन जीना सिखाना चाहते हैं, पृथ्वी से दूर संचालन करना समझना चाहते हैं और यह सब सीख मंगल ग्रह पर ले जाना चाहते हैं।”

अधिक जानकारी के लिए NASA की आधिकारिक वेबसाइट देखें:

https://nasa.gov/esdmd

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