แม้ว่าสถานีอวกาศนานาชาติจะมีส่วนสำหรับเก็บสำรองอากาศและน้ำดื่มได้หลายตัน แต่ก็แน่นอนกว่ามันคือส่วนสำรอง ทุกวันนี้ อากาศปริมาณกว่า 40% และน้ำ 90% ที่นักบินอวกาศหายใจและดื่มกินรวมทั้งล้างและอาบล้วนแล้วแต่มาจากการหมุนเวียนของเสียจากร่างๆกายพวกเขาเองทั้งสิ้น

ใช่แล้วครับ นักบินอวกาศอาบ ดื่ม กิน เหงื่อและฉี่ของตนเองที่ผ่านการระบบหมุนเวียนออกมา

มนุษย์เราบนผิวโลก ใช้น้ำมากถึง 300 ลิตรต่อคนต่อวัน (กดชักโครกครั้งละหลายสิบลิตร) แต่สำหรับมนุษย์อวกาศนั้นใช้น้ำน้อยกว่านั้นมาก (ระบบทำความสะอาดส้วมเป็นคนละแบบกับบนโลก) และของเหลวที่ออกมาจากร่างกายทุกหยาดหยดตั้งแต่เหงื่อไปถึงปัสสาวะจะถูกกักเก็บเพื่อนำไปเข้ากระบวนการหมุนเวียนกลับออกมาเป็นน้ำดื่ม

วิธีหมุนเวียนของเหลวคือทำให้มันระเหย แยกเอาไอน้ำออกแล้วทิ้งส่วนที่เป็นเกลือและแร่ธาตุอื่นออกสู่อวกาศ ไอน้ำหรือ H₂O ที่แยกออกมาส่วนหนึ่งจะนำไปควบแน่นกลับเป็นน้ำกลั่นสำหรับบริโภค ส่วนที่เหลือจะถูกนำไปเข้าเครื่องแยกโมเลกุลออกจากกัน โดยส่งอ๊อกซิเจนที่ได้ไปเข้าระบบผลิตอากาศให้บริสุทธิ์เพื่อสร้างอากาศสำหรับให้มนุษย์อวกาศหายใจ และส่งไฮโดนเจน H₂ ไปเข้าเครื่องปฏิกรณ์ Sabatier

เครื่องปฏิกรณ์ Sabatier จะนำไฮโดรเจน H₂ ที่ได้จากการแยกโมเลกุลน้ำไปทำปฏิกิริยากับคาร์บอนได้ออกไซค์ C₂O ที่มนุษย์อวกาศหายใจออกา ได้ผลผลิตเป็นมีเทน CH4 ซึ่งจะ ทิ้งออกไปสู่อวกาศ และน้ำ H₂O ที่จะส่งกลับเข้าระบบหมุนเวียนอีกครั้ง

อย่างไรก็ตาม เนื่อจากระบบหมุนเวียนยังไม่สามารถทำงานได้ 100% ดังนั้นในทุก 2-3 เดือนจะต้องมีการส่งน้ำและอากาศชุดใหม่ขึ้นไปเติมจากผิวโลกเสมอผ่านทางเที่ยวบินขนส่งสัมภาระ ในเรื่องนี้ยังคงมีการพัฒนาระบบหมุนเวียนอยู่เสมอ เพื่อว่าสักวันหนึ่งข้างหน้า ระบบหมุนที่เวียนที่ทำงานได้ครบ 100% ก็ทำให้เราสามารถออกไปใช้ชีวิตในอวกาศไกลโลกได่จริงจัง เช่นอาณานิคมบนดาวอังคารซึ่งการส่งเสบียงไปเติมจากโลกแทบเป็นไปได้

เรียบเรียงโดย @MrVop