الفضلات البشرية.. وقود لمركبات الفضاء في المستقبل

خلال رحلات الفضاء، يتم جمع الفضلات البشرية الناتجة عن رواد الفضاء في حاويات ووضعها في الكبسولات الفضائية التي تستخدم لمرة واحدة، لكنها لا تعود إلى الأرض، نظراً لأنها محملة بالفضلات، حيث يتم فصلها عن المدار إلى أن تحترق في الغلاف الجوي، لكن باحثين أمريكيين طوروا طريقة جديدة يمكن من خلالها الاستفادة من تلك المخلفات، وتحويلها إلى وقود للمركبات الفضائية فى المستقبل.

وأوضح الباحثون فى جامعة ولاية فلوريدا الأمريكية، في دراستهم التي نشروا تفاصيلها الأحد، فى مجلة "التقدم في أبحاث الفضاء"، أن الطريقة التقليدية لوضع النفايات في الكبسولات الفضائية، يمكن أن تكون ذات جدوى في الرحلات الفضائية القصيرة.

وأضافوا أنه عندما يتعلق الأمر بالتخطيط لغزو القمر، وإرسال بعثات طويلة الأجل لدراسة سطحه قد تمتد لخمسة سنوات بحلول 2019، فإن الأمر يتطلب حلولا مبتكرة للتعامل مع المخلفات البشرية.

ومن هنا بدأ الفريق فى البحث عن حل، لأن النفايات البشرية التي قد يخلفها رواد الفضاء على مدار 5 سنوات، لا يمكن أن تترك على سطح القمر، كما أن إعادتها مرة أخرى إلى الأرض سيشكل وزنا زائدا على المكوك الفضائي.

واستعان الباحثون بوكالة الفضاء الأمريكية ناسا، التي قدمت لهم مجموعة من النفايات البشرية التي كانت قد أنتجت كيميائيا، بالإضافة إلى كمية من فضلات الطعام، والمناشف والملابس والنفايات الأخرى التي تحاكي فضلات رواد الفضاء، الذين من المحتمل أن يعيشوا على سطح القمر لمدة 5 سنوات.

وتعمل المكوكات الفضائية في العادة بواسطة غاز الهيدروجين السائل والأكسجين السائل، لكن علماء الفضاء بدأوا فى السنوات الأخيرة استخدام غاز الميثان كمصدر لوقود المركبات، وهو الغاز الذى يمكن إنتاجه من خلال حرق النفايات البشرية لرواد الفضاء.

وقال الباحثون إن الهدف من البحث اختبار ما إذا كان يمكنهم توفير ما تحتاجه مركبة الفضاء من وقود خلال رحلة العودة من سطح القمر عبر حرق النفايات، والاكتفاء فقط بحمل ما يكفى من الوقود لرحلة الإطلاق فقط من الأرض.

واستخدم الفريق البحثى عملية الهضم اللاهوائي لإنتاج غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون من المواد العضوية القابلة للتحلل، وهى عملية تحلل بيولوجي بطريقة طبيعية للمواد العضوية في غياب الأكسجين.

وباستخدام هذه العملية، استطاع فريق البحث إنتاج 290 لترًا من غاز الميثان، باستخدام مخلفات فرد واحد من أفراد الطاقم الفضائي فى لمدة أسبوع.

وقال الباحثون إن هذه الطريقة يمكن أن تنتج وقودًا يكفى لرحلة العودة من القمر. 

وأضافوا أن هذه الطريقة يمكن أن تكون مفيدة على الأرض أيضًا، إذ يمكن من خلالها إنتاج وقود يستخدم لتوليد الكهرباء والتدفئة من مخلفات الطلبة فى الجامعات على سبيل المثال.

يذكر أن وكالة ناسا الفضائية تخطط لإرسال رواد فضاء إلى القمر بحلول عام 2019، وبناء قاعدة فضائية هناك تتيح للبشر البقاء على سطح القمر لمدة ستة أشهر مع حلول عام 2025.

وتأمل ناسا أن يتمكن روادها من البقاء على سطح القمر ودراسة أرضيته ومناخه، والتعود على صعوبة العمل ضمن ظروفه الجوية لمدة 180 يوما، وذلك تحضيرا للذهاب والاستقرار على سطح كواكب أخرى.