Os astronautas podem ar uma quantidade considerável de tempo fora de seu habitat espacial realizando atividades extraveiculares, ou EVAs. Houve 37 caminhadas espaciais realizadas entre 2021 e 2023 para experimentos científicos ou para realizar reparos na Estação Espacial Internacional (ISS), e elas duraram em média 6 horas e 26 minutos, de acordo com um estudo de cientistas da Universidade Cornell publicado na sexta-feira (12) na revista Frontiers in Space Technology. As caminhadas espaciais podem durar mais de 8 horas.
Ao ar esses longos períodos em caminhadas espaciais, os astronautas atualmente usam os conhecidos trajes EVA brancos e fofos, que contêm uma vestimenta de máxima absorção. Essas vestimentas descartáveis são essencialmente fraldas que coletam urina e fezes. Elas devem ser capazes de conter até um litro de urina e 75 gramas de matéria fecal por dia para cada membro da tripulação.
No entanto, esses trajes EVA foram projetados há mais de 40 anos, e a Nasa (agência espacial dos Estados Unidos) atualmente não tem planos concretos para renová-los ou substituí-los. A agência espacial anunciou em junho que estava cancelando contratos no valor de mais de 100 bilhões de dólares com a Collins Aerospace para criar trajes espaciais de última geração, embora pelo menos duas outras empresas dos EUA estejam atualmente trabalhando em trajes para caminhadas espaciais e a Nasa possa solicitar contratantes adicionais, confirmou a agência espacial à CNN.
"Você pensaria que no século 21, os astronautas não estariam usando fraldas", disse à CNN na sexta-feira Sofia Etlin, autora principal do estudo, astrobióloga e membro da equipe de pesquisa do Mason Lab do Weill Cornell Medical College em Nova York.
Embora as fraldas possam absorver eficazmente os resíduos, elas podem prejudicar a saúde dos astronautas e causar desconforto. Os astronautas relataram vazamentos nas fraldas, tornando-os incapazes de distinguir entre sua urina e suor, e reclamaram de erupções cutâneas e problemas de odor. Os membros da tripulação enfrentam riscos médicos, como contaminação cruzada com matéria fecal, infecções do trato urinário e problemas gastrointestinais, que são agravados pelo o reduzido que os astronautas têm aos cuidados médicos.
Alguns até reduziram suas refeições vários dias antes de uma EVA para evitar ter que usar uma, o que poderia impactar seu desempenho em caminhadas espaciais extenuantes, de acordo com os pesquisadores.
Simplesmente estar no espaço causa desidratação, e caminhadas espaciais fisicamente exigentes causam mais desidratação, o que prejudica o desempenho dos astronautas. No entanto, a bolsa de bebida no traje, que atualmente fornece aos astronautas cerca de 900 gramas de água e uma pequena dose de glicose, também tem "problemas significativos", incluindo ser demorada para preparar, contribuindo para a redução da eficiência do trabalho, de acordo com os pesquisadores. Os astronautas disseram que a quantidade atual de água fornecida não é suficiente.
Para "promover o bem-estar dos astronautas", os pesquisadores projetaram um novo sistema de coleta e filtragem de urina no traje, ou sistema "Duna", disse Etlin.
O sistema reciclaria a urina usando osmose direta e reversa, um modelo usado pelo sistema de tratamento de águas residuais atual a bordo da estação espacial, para remover contaminantes da urina e filtrá-la em água potável.
Um aspecto do sistema é um dispositivo de coleta de urina, que apresentaria um copo de silicone, moldado de maneira diferente para homens e mulheres. O dispositivo teria várias camadas de tecido, incluindo um tecido antimicrobiano, para permitir que a urina seja afastada do corpo rapidamente para a superfície externa, onde pode ser bombeada, reduzindo o risco à saúde causado pela exposição prolongada à urina.
O líquido então entraria no sistema de filtração, um aparelho de dois estágios que remove a água da urina em uma solução salina, com uma bomba separando a água pura do sal.
Os autores do estudo propam que um volume de 500 mililitros de urina poderia ser processado em menos de cinco minutos, com a reciclagem efetiva de mais de 86,8% dela em água potável.
A água seria então bombeada para a bolsa de bebida no traje, onde seria reabastecida com eletrólitos e, potencialmente, carboidratos, para atender às necessidades nutricionais e energéticas.
Todo o aparelho ficaria em uma bolsa que poderia ser montada nas costas de um traje EVA, adicionando 8 quilogramas (17,6 libras) ao seu peso total.
Embora o "peso seja certamente uma preocupação para as próximas missões lunares, acreditamos que o conforto aumentado e a eficiência dos recursos proporcionados pelo sistema mais do que compensarão o ligeiro aumento de volume", disseram os autores do estudo.
Etlin disse que este é um "momento ideal" para desenvolver essa tecnologia, já que "os trajes espaciais, como os conhecemos, estão sendo reinventados".
Embora a Nasa tenha cancelado seu contrato com a Collins Aerospace para trajes espaciais a serem usados na ISS, ainda possui um contrato de quase US$ 230 milhões para desenvolver trajes lunares com a empresa Axiom Space, com sede em Houston.
Projetados para ter melhor flexibilidade e mobilidade, fornecer mais visibilidade e isolamento, e ter um sistema portátil de e à vida, os trajes poderiam desempenhar um papel crucial na missão Artemis III da Nasa, que busca retornar astronautas à Lua no final desta década, para ir mais longe do que nunca antes.
No entanto, mesmo esses novos designs de trajes ainda possuem o estilo antigo de fralda, segundo Etlin. A Axiom não respondeu imediatamente a um pedido de comentário sobre o design de seu traje espacial.
"Nas missões Artemis, os astronautas podem ficar lá fora por horas e horas a fio, ou podem haver cenários de emergência onde precisam retornar à base, mas seu rover quebrou. Você tem todos os tipos de cenários de contingência onde precisa de água e de um sistema de resíduos que não seja limitado ao que uma fralda pode conter", disse ela.
Além do programa Artemis, que busca levar uma mulher e uma pessoa de cor à Lua pela primeira vez, a corrida está em direção a Marte, onde água potável seria um luxo.
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