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Combien coûte une bouteille d'eau à bord de la Station spatiale internationale ?

L'eau est l'une des ressources les plus abondantes de notre planète, avec environ les deux tiers de la surface de la Terre sous l'eau. Son abondance est essentielle à notre survie, la personne moyenne ayant besoin de boire environ un demi-gallon d'eau par jour. En tant que tel, nous – du moins dans le monde développé – ne sommes qu'à un robinet d'un approvisionnement en eau. Nous pouvons acheter une bouteille d'eau dans un magasin du coin pour aussi peu que 99 pence.

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Pour le

Station spatiale internationale (ISS), en orbite autour de la Terre à seulement 17 100 mph, le magasin du coin le plus proche est à environ 230 miles, et pas vraiment facile à atteindre. Vous ne pouvez pas simplement sortir de la porte et vous rendre dans les magasins. Pas à moins que vous ne portiez une combinaison sous vide et que vous ayez une fusée spatiale et un module d'atterrissage à portée de main.

Vivant dans un endroit aussi éloigné et inhospitalier, l'eau devient une sorte de marchandise à bord de l'ISS, où elle peut coûter environ 10 000 $ US (environ 7 000 £) pour une bouteille d'eau. Pour mettre cela en perspective, une portion d'eau coûtant 3 000 $ (2 000 £) à bord de l'ISS est des centaines de fois plus chère qu'une pinte de bière blonde premium dans votre pub local. Cependant, la vue est sans doute meilleure à bord de l'ISS.sunrise_over_earth_international_space_station

Attends… combien ?

« L'espace de chargement est limité et chaque article doit être chiffré pour garantir un bon rapport qualité-prix »

Une grande partie du coût découle du coût élevé de l'approvisionnement de l'ISS en fournitures essentielles. Chaque livraison à l'ISS coûte plusieurs millions de dollars, le lancement lui-même pouvant coûter jusqu'à un demi-million de dollars. En tant que tel, l'espace de chargement est précieux et chaque article doit être chiffré pour garantir un bon rapport qualité-prix, en tenant compte du poids, du volume et de la nécessité de chaque article.

À l'origine, le programme de la navette spatiale fournirait des circuits d'approvisionnement réguliers à l'ISS. C'était en dépit du fait que la navette spatiale était coûteuse à faire fonctionner, coûtant 500 000 000 $ (près de 350 000 000 £) à lancer, contre 300 000 000 $ (plus de 200 000 000 £) pour lancer une fusée plus petite comme Space-X ou l'Orbital ATK. Cependant, la navette spatiale pourrait transporter 50 000 livres (plus de 20 tonnes) de fret, contre 5 000 livres sur les fusées. Cela est dû à l'espace de chargement dédié à bord de la navette spatiale. water_bottle_cost_iss

"Pour chaque navette que j'ai lancée dans l'espace, je dois maintenant envoyer dix petites fusées de Russie ou des États-Unis", explique le Dr Ravi Margasahayam, ingénieur en sécurité des charges utiles à la NASA et coprésident du groupe d'examen de la sécurité au sol pour l'espace international. Gare.

En tant que tel, il est devenu de plus en plus prohibitif d'alimenter directement l'ISS avec tous leurs besoins en eau. À l'origine, la NASA utiliserait la navette spatiale pour approvisionner l'ISS en eau tous les deux à trois mois, l'eau étant transportée dans une série de sacs pesant chacun 90 lb (environ 40 kg) chacun.

Les systèmes étant devenus plus efficaces, la NASA n'a désormais besoin d'envoyer une fusée que tous les trois à six mois. Cela améliore également la sécurité, car il y a eu des accidents avec les lancements russes, Space X-7 et Orbital ATK Antares. how_much_does_water_cost_for_astronauts

Chaque voyage d'approvisionnement transporte jusqu'à 400 gallons d'eau. Cette eau n'est pas destinée à répondre à tous les besoins des astronautes jusqu'au prochain ravitaillement, mais est plutôt destinée à compléter les réserves d'eau de l'ISS. Plutôt que de compter uniquement sur l'eau fournie par la NASA et Roscosmos (l'Agence spatiale fédérale russe), l'ISS met en œuvre une série de systèmes de récupération et de recyclage de l'eau pour fournir aux astronautes du H20.

Rien de gaspillé

« Rien n'est laissé de côté. Même les rats de laboratoire contribuent leur urine »

Puisqu'il s'agit d'une ressource si précieuse dans l'espace, les systèmes de récupération d'eau récupèrent l'humidité de toutes les sources possibles à bord de l'ISS, de la condensation et de l'humidité, en passant par l'eau de douche et d'hygiène buccale, la transpiration et l'urine. Rien n'est laissé de côté. Même les rats de laboratoire contribuent leur urine. "Un humain représente environ 72 rats, en ce qui concerne la récupération de l'eau", explique Margasahayam.

À l'heure actuelle, les systèmes de récupération d'eau récupèrent 93 % des eaux usées, les 7 % restants étant perdus à cause des sas et de la saleté. Néanmoins, l'ISS recycle environ 3,6 gallons d'eau chaque jour.

Comme les systèmes de récupération et de recyclage de l'eau sont partagés à parts égales par les deux parties, il est inévitable que les astronautes américains aient consommé du wee russe et que les astronautes russes aient consommé du wee américain, ce qui est à peu près une première dans les relations internationales.

"Malgré ces sources d'eau peu appétissantes, l'eau à bord de l'ISS est plus pure que notre eau potable sur Terre"

Malgré ces sources d'eau peu appétissantes, l'eau à bord de l'ISS est plus pure que notre eau potable sur Terre. Cela est dû au processus de recyclage de l'eau de l'ISS, qui imite en partie le processus d'évaporation et de précipitation de l'eau de notre planète. Au lieu de simplement filtrer l'eau, les eaux usées sont collectées et réduites en leurs atomes constitutifs, après quoi les atomes d'hydrogène (H) et d'oxygène (O) sont combinés pour créer de l'eau douce. En tant que tels, les astronautes n'ont aucun problème à boire de l'eau, malgré ses origines peu agréables au goût comme la sueur et l'urine.

En plus des systèmes de recyclage et de récupération de l'eau de la Station spatiale internationale, la NASA utilise une méthode appelée réaction de Sabatier pour créer de l'eau à partir d'hydrogène et de dioxyde de carbone expiré. L'hydrogène est un sous-produit du système de génération d'oxygène, qui utilise l'électrolyse pour convertir l'eau en oxygène et en hydrogène. Auparavant, cet hydrogène était évacué dans l'espace, car il est dangereux de le stocker en grande quantité, mais il est désormais directement injecté dans le réacteur Sabatier. cost_of_water_on_the_iss

À l'avenir, ces systèmes Sabatier joueront un rôle crucial dans les futures missions martiennes prévues. Étant donné que Mars est à environ 225 000 000 km (près de 140 000 000 miles), cela peut prendre de six à neuf mois pour atteindre la planète rouge. Lorsque vous prenez également en compte le voyage de retour, il peut s'écouler 18 mois ou plus avant que les astronautes ne reviennent sur Terre.

Se préparer pour Mars

Pour cette raison, la NASA cherche non seulement à rendre les systèmes de récupération et de recyclage de l'eau toujours plus efficaces, mais également à rechercher des systèmes de production d'eau. « Nous pouvons générer du méthane [ainsi que de l'eau] à partir de la réaction de Sabatier, et le méthane peut être combiné avec du dioxyde de carbone sur Mars pour le convertir en eau », explique Margasahayam. water_cost_on_the_international_space_station

"Ce qui était autrefois un sous-produit du processus de production d'oxygène devient maintenant un moyen par lequel un approvisionnement en eau d'appoint peut être produit pour répondre aux besoins des astronautes"

Pour l'ISS, ce qui était autrefois un sous-produit des déchets du processus de production d'oxygène devient désormais un moyen par lequel un approvisionnement en eau d'appoint peut être produit pour répondre aux besoins des astronautes. Cela réduit à son tour la quantité d'eau dont l'ISS a besoin de la Terre.

« Chaque fois que vous ne prenez pas plus de poids, vous réduisez non seulement le volume de la charge utile, mais vous réduisez également les coûts », explique Margasahayam. "Vous pouvez utiliser ce volume pour envoyer quelque chose d'autre dans l'espace, comme de la nourriture ou des expériences."

Ainsi, la prochaine fois que vous vous plaindrez du coût d'une bière dans votre pub local, pensez simplement au prix de l'eau à bord de l'ISS et buvez votre pinte sans vous plaindre.

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Images : Neil Tackaberry et la NASA utilisées sous Creative Commons