Nước là một trong những nguồn tài nguyên dồi dào nhất trên hành tinh của chúng ta, với khoảng 2/3 bề mặt Trái đất ở dưới nước. Sự phong phú của nó rất quan trọng đối với sự tồn tại liên tục của chúng ta, với một người bình thường cần uống khoảng nửa gallon nước mỗi ngày. Như vậy, chúng ta - ít nhất là ở các nước phát triển - chỉ cách nguồn cung cấp nước sẵn sàng một vòi. Chúng ta có thể mua một chai nước từ một cửa hàng ở góc phố chỉ với 99p.
Xem liên quan Súng săn không gian không phải là sự trở lại của các phi hành gia vũ trang Rượu trong không gian: Từ rượu hiệp thông đến rượu whisky không trọng lực
Cho
Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), quay quanh Trái đất với vận tốc chỉ 17.100 km / h, cửa hàng ở góc gần nhất cách đó khoảng 230 dặm và không dễ tiếp cận. Bạn không thể chỉ bước ra khỏi cửa và ghé vào các cửa hàng. Không trừ khi bạn mặc bộ đồ chân không và có sẵn mô-đun tên lửa không gian và tàu đổ bộ. Sống ở một nơi hẻo lánh và khắc nghiệt như vậy, nước trở thành một thứ hàng hóa trên tàu ISS, nơi nó có thể có giá xấp xỉ 10.000 USD (khoảng 7.000 bảng Anh) cho một chai nước. Để nhìn vào khía cạnh này, một suất nước có giá 3.000 đô la (2.000 bảng Anh) trên ISS đắt hơn hàng trăm lần so với một lít rượu bia cao cấp ở quán rượu địa phương của bạn. Tuy nhiên, không nghi ngờ gì nữa, quang cảnh trên tàu ISS tốt hơn.
Chờ đã… bao nhiêu?
"Không gian hàng hóa ở mức cao và mọi mặt hàng cần phải được định giá để đảm bảo giá trị đồng tiền"
Phần lớn chi phí bắt nguồn từ việc cung cấp nguồn cung cấp thiết yếu cho ISS là đắt như thế nào. Mỗi lần cung cấp cho ISS tốn vài triệu đô la, riêng việc phóng lên tới nửa triệu đô la. Do đó, không gian chứa hàng ở mức cao và mọi mặt hàng cần được định giá để đảm bảo giá trị đồng tiền, xem xét trọng lượng, khối lượng và mức độ cần thiết của từng mặt hàng.
Ban đầu, chương trình Tàu con thoi sẽ cung cấp nguồn cung cấp thường xuyên cho ISS. Điều này là mặc dù Tàu con thoi đắt tiền để chạy, tốn 500.000.000 đô la (gần 350.000.000 bảng Anh) để phóng, so với chi phí 300.000.000 đô la (hơn 200.000.000 bảng Anh) để phóng một tên lửa nhỏ hơn như Space-X hoặc Orbital ATK. Tuy nhiên, Tàu con thoi có thể chở 50.000lb (hơn 20 tấn) hàng hóa, so với 5.000lb trên tên lửa. Điều này là do khoang chứa hàng chuyên dụng trên tàu con thoi. 
Tiến sĩ Ravi Margasahayam, Kỹ sư An toàn Tải trọng của NASA và đồng chủ tịch hội đồng Đánh giá An toàn Mặt đất cho Không gian Quốc tế cho biết: “Đối với mỗi tàu con thoi tôi phóng vào không gian, giờ đây tôi phải gửi mười tên lửa nhỏ hơn từ Nga hoặc Hoa Kỳ. Trạm.
Do đó, việc cung cấp trực tiếp cho ISS với tất cả các yêu cầu về nước của họ ngày càng trở nên đắt đỏ. Ban đầu, NASA sẽ sử dụng tàu con thoi để cung cấp nước cho ISS cứ sau hai đến ba tháng, với nước được đựng trong một loạt các túi, mỗi túi nặng 90lb (khoảng 40kg).
Khi các hệ thống trở nên hiệu quả hơn, NASA giờ đây chỉ cần gửi một tên lửa từ ba đến sáu tháng một lần. Điều này cũng cải thiện độ an toàn, vì đã có những tai nạn xảy ra với các vụ phóng của Nga, Space X-7 và Orbital ATK Antares. 
Mỗi chuyến tiếp tế mang đến 400 gallon nước. Nguồn nước này không nhằm đáp ứng tất cả các nhu cầu của các phi hành gia cho đến khi nguồn cung cấp tiếp theo chạy, mà thay vào đó là nhằm mục đích bổ sung lượng nước dự trữ của ISS. Thay vì chỉ dựa vào nước do NASA và Roscosmos (Cơ quan Vũ trụ Liên bang Nga) cung cấp, ISS triển khai một loạt hệ thống thu gom và tái chế nước để cung cấp H20 cho các phi hành gia.
Không có gì lãng phí
“Không có gì bị bỏ sót. Ngay cả những con chuột thí nghiệm cũng đóng góp nước tiểu của chúng ”
Vì đây là một nguồn tài nguyên quý giá trong không gian, nên các hệ thống cải tạo nước sẽ thu thập độ ẩm từ tất cả các nguồn có thể có trên ISS, từ sự ngưng tụ và độ ẩm, qua vòi hoa sen và nước vệ sinh răng miệng, đến mồ hôi và nước tiểu. Không có gì bị bỏ lại. Ngay cả những con chuột thí nghiệm cũng đóng góp nước tiểu của chúng. Margasahayam nói: “Cứ khoảng 72 con người thì có khoảng 72 con chuột, cho đến khi quá trình cải tạo nước diễn ra.
Hiện tại, các hệ thống cải tạo nước thu được 93% lượng nước thải, 7% còn lại bị thất thoát qua các lỗ thông hơi và bụi bẩn. Tuy nhiên, ISS tái chế khoảng 3,6 gallon nước mỗi ngày.
Khi các hệ thống cải tạo và tái chế nước được chia sẻ bình đẳng bởi cả hai bên, điều không thể tránh khỏi là các phi hành gia Mỹ sẽ tiêu thụ nước thải của Nga và các nhà du hành vũ trụ Nga sẽ tiêu thụ nước thải của Mỹ, đây là điều đầu tiên trong quan hệ quốc tế.
"Bất chấp những nguồn nước kém ngon miệng này, nước trên ISS tinh khiết hơn nước uống của chúng ta trên Trái đất"
Bất chấp những nguồn nước kém ngon miệng này, nước trên ISS tinh khiết hơn nước uống của chúng ta trên Trái đất. Điều này là do quá trình tái chế nước của ISS, một phần mô phỏng quá trình nước bốc hơi và lượng mưa của hành tinh chúng ta. Thay vì lọc nước đơn thuần, nước thải được thu gom và khử thành các nguyên tử thành phần của nó, từ đó các nguyên tử hydro (H) và oxy (O) được kết hợp với nhau để tạo ra nước ngọt. Do đó, các phi hành gia không gặp vấn đề gì khi uống nước, mặc dù nguồn gốc ít ngon miệng của nó là mồ hôi và nước tiểu.
Cũng như các hệ thống tái chế và cải tạo nước trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, NASA đang sử dụng một phương pháp gọi là phản ứng Sabatier để tạo ra nước từ hydro và carbon dioxide thở ra. Hydro là sản phẩm phụ của Hệ thống tạo oxy, sử dụng quá trình điện phân để chuyển nước thành oxy và hydro. Trước đây, lượng hydro này đã được đưa vào không gian, vì nó rất nguy hiểm nếu tích trữ với số lượng lớn, nhưng hiện nó được đưa thẳng vào Lò phản ứng Sabatier. 
Sắp tới, các hệ thống Sabatier này sẽ đóng một vai trò quan trọng trong các sứ mệnh sao Hỏa đã được lên kế hoạch trong tương lai. Cho rằng sao Hỏa cách khoảng 225.000.000 km (gần 140.000.000 dặm), có thể mất sáu đến chín tháng để đến hành tinh đỏ. Khi bạn tính đến hành trình quay trở lại, có thể mất 18 tháng hoặc hơn trước khi các phi hành gia quay trở lại Trái đất.
Chuẩn bị cho sao Hỏa
Vì lý do này, NASA không chỉ xem xét việc làm cho các hệ thống cải tạo và tái chế nước hiệu quả hơn bao giờ hết mà còn nghiên cứu các hệ thống sản xuất nước. Margasahayam giải thích: “Chúng ta có thể tạo ra khí mê-tan [cũng như nước] từ phản ứng Sabatier, và mê-tan có thể kết hợp với khí cacbonic trên sao Hỏa để chuyển hóa thành nước,” Margasahayam giải thích. 
“Những gì từng là phế phẩm của quá trình sản xuất oxy giờ đây trở thành một phương tiện để có thể sản xuất nguồn cung cấp nước bổ sung để đáp ứng nhu cầu của các phi hành gia”
Đối với ISS, thứ từng là phế phẩm của quá trình sản xuất oxy giờ đây trở thành một phương tiện để có thể sản xuất nguồn cung cấp nước bổ sung để đáp ứng nhu cầu của các phi hành gia. Điều này làm giảm lượng nước mà ISS cần từ Trái đất.
Margasahayam giải thích: “Bất kỳ lúc nào bạn không tăng thêm trọng lượng, bạn không chỉ giảm khối lượng của trọng tải mà còn giảm chi phí,” Margasahayam giải thích. “Bạn có thể sử dụng âm lượng đó để gửi thứ gì đó khác vào không gian, chẳng hạn như đồ ăn hoặc thí nghiệm.”
Vì vậy, lần tới khi bạn phàn nàn về giá bia tại quán rượu địa phương, hãy nghĩ giá nước trên ISS là bao nhiêu và uống một cốc của bạn mà không cần phàn nàn.
ĐỌC TIẾP THEO: Lịch sử ngắn của rượu trong không gian
Hình ảnh: Neil Tackaberry và NASA được sử dụng trong Creative Commons