O que é um sistema de suporte à vida?
Um sistema de suporte à vida em uma espaçonave envolve tecnologias projetadas para simular as condições de vida na Terra. Isso inclui sistemas necessários para a sobrevivência humana básica, como pressão atmosférica adequada, proteção contra radiação necessária para a ameaça à saúde dos raios cósmicos e gravidade artificial para minimizar a perda de densidade óssea e atrofia dos músculos em longas missões espaciais. Outros elementos essenciais de um sistema de suporte à vida incluem a capacidade de reciclar ar e água, mantendo o calor e a umidade ideais para o conforto humano, e sistemas de armazenamento e eliminação de resíduos.
O Sistema de Controle Ambiental e Suporte à Vida (ECLSS) da Estação Espacial Internacional (ISS) fornece um bom modelo de sistema de suporte à vida que precisará ser adaptado para qualquer jornada de naves espaciais tripuladas no futuro próximo, como uma viagem humana a Marte. O ECLSS tem principalmente a função de purificar o ar a bordo do ISS de partículas, microorganismos e gases indesejados, como CO 2 exalado e compostos orgânicos voláteis emitidos por equipamentos ou cargas. O sistema também mantém uma pressão atmosférica adequada e um nível de vapor de água, o que facilita uma temperatura e pressão uniformes em toda a estação. A água também é purificada pelo ECLSS, juntamente com sua capacidade de fornecer oxigênio fresco para a respiração.
Embora o sistema de suporte de vida usado pelo ECLSS seja confiável e durável, ele não é totalmente independente. A maior parte da água da estação é reciclada e reutilizada várias vezes, inclusive como fonte de geração de oxigênio, mas a estação deve, no entanto, ser periodicamente abastecida com água. Isso se deve em parte ao fato de que a água é decomposta para criar oxigênio, e o hidrogênio criado no processo de eletrólise para fazer isso é expelido para o espaço. Estão em andamento pesquisas para desenvolver um Conjunto de Redução de Dióxido de Carbono (CReA), que reagirá o desperdício de hidrogênio com CO 2 exalado pela tripulação para gerar água doce e combustível de metano.
Viagens de longa duração no espaço profundo, que podem levar meses ou anos, exigirão um sistema ecológico fechado que seja totalmente auto-suficiente. Um dos principais componentes para isso será uma forma de fonte de energia mais durável do que as unidades PSM (Power Supply Module) que a ISS usa para quebrar a água e purificá-la, além de fornecer calor, luz e eletricidade para a estação. Também não será possível transportar toda a água e ar necessários para essas viagens desde o início, e será necessário equipamento regenerativo para fabricar água limpa e ar durante o percurso.
Uma das abordagens para o estabelecimento de um sistema primário de suporte à vida viável para fornecer alimentos, ar e água foi nos projetos da Biosfera e Marte na Terra (MoE), patrocinados pela Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) dos EUA. Eles tentam simular as condições de vida em um ambiente totalmente isolado do reabastecimento externo. Um sistema eficiente de suporte à vida baseado em plantas, criado a partir desta pesquisa, poderia purificar o ar e a água, além de ser uma fonte de alimento. A NASA considera seis elementos cruciais para o suporte à vida que precisam ser abordados em seu Projeto Avançado de Suporte à Vida (ALS). Isso inclui lidar com o fornecimento básico de alimentos limpos, água e ar e com a logística de questões de biomassa, térmica e resíduos.
Os efeitos a longo prazo do voo espacial humano também podem ser prejudiciais devido à radiação, falta de peso e isolamento psicológico da tripulação. Blindar a bordo do navio pode proteger a tripulação de parte da radiação no espaço. Girar uma espaçonave em seu eixo central enquanto se move em direção ao seu destino também pode gerar um nível de gravidade simulado ao longo de seu casco externo, devido aos efeitos da aceleração centrípeta.
Os cosmonautas russos têm a mais ampla experiência com isolamento a bordo de estações espaciais que orbitam a Terra. Em 2002, eles realizaram um experimento chamado Simulação do Voo da Tripulação Internacional na Estação Espacial (SFINCSS), onde voluntários se revezaram vivendo por oito meses em um espaço confinado. Uma história de missões de longa duração na estação espacial russa Mir também é vista como dados médicos e psicológicos muito valiosos. Pode ser crucial preparar os efeitos que qualquer equipe pode encontrar em uma missão de um ano e meio ao planeta Marte.