Un sistema inspirado en Dune para los trajes espaciales permite a los astronautas reciclar la orina en agua

Los astronautas que realizan caminatas espaciales enfrentan el desafío de tener que hacer sus necesidades dentro de sus trajes espaciales. Este método no solo es incómodo y antihigiénico, sino que también representa un desperdicio, ya que, a diferencia de las aguas residuales a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), el agua de la orina durante las caminatas espaciales no se recicla.

Una solución innovadora a estos problemas se encuentra en el concepto de «trajes destilados» de cuerpo entero, inspirados en la exitosa franquicia Dune, donde se absorbe y purifica el agua perdida a través del sudor y la orina, reciclando este recurso en agua potable. Ahora, esta idea de ciencia ficción está a punto de convertirse en realidad con un prototipo de sistema de recolección y filtración de orina para trajes espaciales. Este diseño, desarrollado por investigadores de la Universidad de Cornell (Estados Unidos), se ha publicado en Frontiers in Space Technology.

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

En 2025 y 2026, la NASA planea las misiones Artemis II y III, donde una tripulación orbitará la Luna y aterrizará en su polo sur, respectivamente. Estas misiones serán seguidas por misiones tripuladas a Marte a principios de la década de 2030. Sin embargo, los astronautas llevan tiempo quejándose de la incomodidad e higiene de las prendas de máxima absorción (MAG), el sistema de gestión de residuos de los trajes espaciales tradicionales de la NASA, que se utiliza desde finales de la década de 1970 y funciona como un pañal para adultos de varias capas hecho de polímero superabsorbente.

«El MAG ha provocado problemas de salud, como infecciones del tracto urinario y malestar gastrointestinal. Además, los astronautas actualmente solo disponen de un litro de agua en las bolsas de bebidas dentro del traje, insuficiente para las caminatas espaciales lunares planificadas, que pueden durar hasta diez horas o más en casos de emergencia», insiste Etlin.

Los astronautas también han solicitado que los futuros trajes espaciales reduzcan el tiempo necesario para llenar y desgasificar las bolsas de bebidas del traje, y que se añada un suministro separado de bebida energética sin cafeína.

Con estos objetivos en mente, Etlin y sus colegas han diseñado un dispositivo de recolección de orina que incluye una prenda interior hecha de varias capas de tela flexible, conectada a un recipiente de recolección de silicona moldeada, adaptado para ajustarse a los genitales de hombres y mujeres. La cara interna del recipiente colector está revestida con microfibra de poliéster o una mezcla de nailon y elastano para extraer la orina del cuerpo y dirigirla hacia la cara interna del recipiente, desde donde es succionada por una bomba de vacío. Una etiqueta RFID, vinculada a un hidrogel absorbente, reacciona a la humedad activando la bomba.

Una vez recogida, la orina se desvía hacia el sistema de filtrado de ósmosis inversa y directa, reciclando el 87 % del agua. Este sistema utiliza un gradiente de concentración para eliminar el agua de la orina y una bomba para separar el agua de la sal. Luego, el agua purificada se enriquece con electrolitos y se bombea a la bolsa de bebida del traje, lista para el consumo. Recoger y purificar 500 ml de orina lleva solo cinco minutos.

El sistema, que integra bombas de control, sensores y una pantalla de cristal líquido, está alimentado por una batería de 20,5 V con una capacidad de 40 amperios-hora. Su tamaño total es de 38 por 23 por 23 centímetros, con un peso de aproximadamente ocho kilogramos: compacto y ligero, ideal para ser transportado en la espalda del traje espacial.

Con el prototipo disponible, el nuevo diseño podrá probarse en condiciones simuladas y, posteriormente, durante caminatas espaciales reales. «Nuestro sistema puede probarse en condiciones simuladas de microgravedad, ya que la microgravedad es el factor espacial principal que debemos considerar. Estas pruebas garantizarán la funcionalidad y seguridad del sistema antes de su despliegue en misiones espaciales reales», concluye el doctor Christopher E. Mason, profesor del mismo instituto que Etlin y autor principal del estudio.