Hur mycket kostar en flaska vatten på den internationella rymdstationen?

Vatten är en av de mest rikliga resurserna på vår planet, med ungefär två tredjedelar av jordens yta under vattnet. Dess överflöd är avgörande för vår fortsatta överlevnad, med en genomsnittlig person som behöver dricka ungefär en halv liter vatten om dagen. Som sådana är vi – åtminstone i den utvecklade världen – bara en kran från en klar vattenförsörjning. Vi kan köpa en flaska vatten från en hörnbutik för så lite som 99p.

Se relaterat rymdhagelgevär är inte en återgång till beväpnade astronauter Alkohol i rymden: från nattvardsvin till nollviktswhisky

För

Den internationella rymdstationen (ISS), som kretsar runt jorden med bara 17 100 mph, är den närmaste hörnbutiken cirka 230 miles bort, och inte direkt lätt att nå. Du kan inte bara hoppa ut genom dörren och nappa till butikerna. Inte såvida du inte bär en vakuumdräkt och har en rymdraket och landningsmodul till hands.

När du bor på en så avlägsen och ogästvänlig plats blir vatten något av en vara ombord på ISS, där det kan kosta cirka 10 000 USD (cirka 7 000 pund) för en flaska vatten. För att sätta detta i perspektiv är en portion vatten som kostar $3 000 (£2 000) ombord på ISS hundratals gånger dyrare än en pint premium lager på din lokala pub. Utsikten är dock utan tvekan bättre ombord på ISS.sunrise_over_earth_international_space_station

Vänta... hur mycket?

"Lastutrymmet är en premie, och varje artikel måste kostnadsberäknas för att säkerställa valuta för pengarna"

Mycket av kostnaden härrör från hur dyrt det är att förse ISS med nödvändiga förnödenheter. Varje leverans till ISS kostar flera miljoner dollar, och själva lanseringen kostar upp till en halv miljon dollar. Som sådan är lastutrymmet till en premie, och varje föremål måste kostnadsberäknas för att säkerställa valuta för pengarna, med tanke på varje föremåls vikt, volym och nödvändighet.

Ursprungligen skulle rymdfärjans program tillhandahålla regelbundna leveranskörningar till ISS. Detta trots att rymdfärjan var dyr att köra och kostade 500 000 000 $ (nästan 350 000 000 pund) att skjuta upp, jämfört med kostnaden på 300 000 000 $ (över 200 000 000 pund) för att skjuta upp en mindre raket som Space-X eller Orbital ATK. Däremot kunde rymdfärjan bära 50 000 lb (över 20 ton) last, jämfört med 5 000 lb på raketerna. Detta beror på det dedikerade lastutrymmet ombord på rymdfärjan. vattenflaska_kostnad_kostar

"För varje skyttel jag skjuter upp i rymden måste jag nu skicka tio mindre raketer från Ryssland eller USA", säger Dr Ravi Margasahayam, en säkerhetsingenjör för nyttolast vid NASA och medordförande för Ground Safety Review-panelen för International Space Station.

Som sådan har det blivit allt mer kostnadskrävande att förse ISS direkt med alla deras vattenbehov. Ursprungligen skulle NASA använda rymdfärjan för att förse ISS med vatten varannan till var tredje månad, med vattnet i en serie påsar som var och en vägde 90 lb (ungefär 40 kg) vardera.

Eftersom systemen har blivit mer effektiva behöver NASA nu bara skicka en raket var tredje till var sjätte månad. Detta förbättrar också säkerheten, eftersom det har inträffat olyckor med ryska, Space X-7 och Orbital ATK Antares uppskjutningar. hur_mycket_kostar_vatten för_astronauter

Varje leveransresa bär upp till 400 liter vatten. Detta vatten är inte avsett att tillgodose alla astronauternas behov förrän nästa leveranskörning, utan är istället tänkt att fylla på vattenreserverna i ISS. Istället för att enbart förlita sig på vatten från NASA och Roscosmos (Ryska federala rymdstyrelsen), implementerar ISS en serie vattenuppsamlings- och återvinningssystem för att förse astronauterna med H20.

Inget bortkastat

"Ingenting lämnas utanför. Till och med laboratorieråttorna bidrar med sin urin”

Eftersom det är en så värdefull resurs i rymden, skördar vattenåtervinningssystemen fukt från alla möjliga källor ombord på ISS, från kondens och fukt, genom dusch- och munhygienvatten, till svett och urin. Ingenting lämnas utanför. Till och med laboratorieråttorna bidrar med sin urin. "En människa är cirka 72 råttor, när det gäller vattenåtervinning", säger Margasahayam.

För tillfället skördar vattenåtervinningssystemen 93 % av avloppsvattnet, medan de återstående 7 % går förlorade genom luftslussar och smuts. Icke desto mindre återvinner ISS cirka 3,6 liter vatten varje dag.

Eftersom vattenåtervinnings- och återvinningssystemen delas lika av båda sidor, är det oundvikligt att amerikanska astronauter kommer att ha konsumerat rysk gris och ryska astronauter kommer att ha konsumerat amerikansk wee, vilket är ganska mycket en första i internationella relationer.

"Trots dessa mindre än aptitliga vattenkällor är vattnet ombord på ISS renare än vårt dricksvatten på jorden"

Trots dessa mindre än aptitliga vattenkällor är vattnet ombord på ISS renare än vårt dricksvatten på jorden. Detta beror på ISS:s vattenåtervinningsprocess, som delvis efterliknar vår planets process av vatten av avdunstning och nederbörd. Istället för att bara filtrera vattnet, samlas avloppsvattnet upp och reduceras till sina beståndsdelar, varpå väte (H) och syre (O) atomerna kombineras för att skapa färskvatten. Som sådan har astronauterna inga problem att dricka vattnet, trots dess mindre än välsmakande ursprung som svett och urin.

Förutom vattenåtervinning och återvinningssystem på den internationella rymdstationen använder NASA en metod som kallas Sabatier-reaktionen för att skapa vatten från väte och utandad koldioxid. Vätet är en biprodukt av Oxygen Generation System, som använder elektrolys för att omvandla vatten till syre och väte. Tidigare ventilerades detta väte ut i rymden, eftersom det är farligt att lagra i stora mängder, men det matas nu direkt in i Sabatierreaktorn. cost_of_water_on_the_iss

Framöver kommer dessa Sabatier-system att spela en avgörande roll i de planerade Mars-uppdragen i framtiden. Med tanke på att Mars är cirka 225 000 000 km (nästan 140 000 000 miles) bort, kan det ta sex till nio månader att nå den röda planeten. När man även räknar in återresan kan det ta 18 månader eller mer innan astronauterna återvänder till jorden.

Förbereder sig för Mars

Av denna anledning tittar NASA inte bara på att göra vattenåtervinnings- och återvinningssystem allt mer effektiva, utan forskar också om vattenproducerande system. "Vi kan generera metan [liksom vatten] från Sabatier-reaktionen, och metan kan kombineras med koldioxid på Mars för att omvandla det till vatten", förklarar Margasahayam. vatten_kostnad_på_den_internationella_rymdstationen

"Det som en gång var en avfallsbiprodukt från syreproduktionsprocessen blir nu ett sätt genom vilket en påfyllning av vatten kan produceras för att möta astronauternas behov"

För ISS blir det som en gång var en avfallsbiprodukt från syreproduktionsprocessen ett sätt med vilket en påfyllning av vatten kan produceras för att möta astronauternas behov. Detta minskar i sin tur mängden vatten som ISS behöver från jorden.

"Varje gång du inte tar mer vikt, minskar du inte bara volymen på nyttolasten, utan du minskar också kostnaderna", förklarar Margasahayam. "Du kan använda den volymen för att skicka något annat ut i rymden, som mat eller experiment."

Så nästa gång du klagar på kostnaden för en öl på din lokala pub, tänk bara på hur mycket vatten kostar ombord på ISS och drick din pint utan att klaga.

LÄS NÄSTA: En kort historia om alkohol i rymden

Bilder: Neil Tackaberry och NASA som används under Creative Commons