Нехватка воды

Нехватка воды в космосе

Астронавты сталкиваются с серьезной проблемой в космосе: нехваткой воды. Вода необходима для выживания, но ее тяжело и дорого транспортировать на орбиту. В настоящее время астронавтам выделяется не более трех галлонов воды в день, что недостаточно для длительных миссий.

Традиционные системы фильтрации мочи

Чтобы решить эту проблему, с 2009 года астронавты пьют дистиллированную мочу. Однако существующие системы фильтрации мочи тяжелы, медлительны и подвержены поломкам. Они используют высокоскоростное вращение и химическую обработку для отделения водяного пара от мочи.

Фильтр Aquaporin

Aquaporin A/S, датская биотехнологическая компания, разработала революционный новый фильтр, который использует белки аквапорины для эффективного извлечения чистой воды из мочи, пота, сточных вод и других жидких источников, доступных в космосе. Аквапорины — это белки, которые находятся в клеточных мембранах и пропускают воду, блокируя при этом другие вещества.

Как работает фильтр Aquaporin

Фильтр Aquaporin имитирует процесс фильтрации воды в почках человека. Он состоит из двух трубок, соединенных с источником энергии. Моча забирается из одного контейнера через фильтр в другой контейнер менее чем за минуту. Фильтр небольшой, легкий и менее подвержен засорению, чем традиционные системы.

Преимущества фильтра Aquaporin

Высокая эффективность: фильтры Aquaporin могут перерабатывать до 6000 литров воды в год, что делает их пригодными для длительных космических миссий.

Компактный и легкий: небольшой размер и вес фильтра делают его идеальным для космических применений, где пространство ограничено.

Низкое энергопотребление: фильтр работает при низком энергопотреблении, что снижает потребность в электроэнергии для систем рециркуляции воды.

Надежность: фильтры Aquaporin менее подвержены поломкам, чем традиционные системы, что обеспечивает надежное снабжение чистой водой.

Испытания и валидация

С 2011 года Aquaporin A/S сотрудничает с НАСА для испытания прототипов фильтра Aquaporin в лабораторных условиях. Фильтр также прошел испытания на Международной космической станции астронавтом Европейского космического агентства Андреасом Могенсеном. Отфильтрованные образцы воды были возвращены на Землю для анализа.

Применение за пределами космоса

Хотя фильтр Aquaporin изначально был разработан для космических миссий, он имеет потенциал для обеспечения чистой водой в других районах с нехваткой воды. Aquaporin A/S стремится внедрить устройство в развивающихся странах и районах, страдающих от засухи, где доступ к чистой воде является серьезной проблемой.

Заключение

Фильтр Aquaporin представляет собой значительный шаг вперед в технологии рециркуляции воды. Его эффективность, компактность и надежность делают его идеальным решением для длительных космических миссий. Кроме того, его потенциальные применения за пределами космоса подчеркивают его революционный потенциал для решения проблем нехватки воды во всем мире.

Засуха в Калифорнии: беспрецедентная за последние 1200 лет

Анализ годичных колец деревьев раскрывает исторический контекст

В настоящее время в Калифорнии наблюдается наиболее сильная засуха как минимум за последние 1200 лет, согласно новому исследованию, в котором проанализированы данные о годичных кольцах деревьев. Исследование, опубликованное в журнале Nature Climate Change, показало, что нынешняя засуха «исключительно сурова в контексте по крайней мере последнего тысячелетия».

Годичные кольца деревьев представляют собой ценный источник информации о прошлых климатических условиях. Каждый год дерево образует новое кольцо роста. Во влажные годы деревья растут больше, а в засушливые — меньше. Изучая годичные кольца деревьев, ученые могут получить относительную оценку того, насколько влажным или сухим было в прошлые периоды роста.

Ученые, участвовавшие в данном исследовании, выявили 37 засух продолжительностью три года и более, начиная с 800 года. Ни одна из этих засух не была такой экстремальной, как условия, которые сейчас наблюдаются в Калифорнии.

Беспрецедентная суровость: сочетание факторов

Нынешняя засуха особенно сурова из-за сочетания факторов, в том числе высоких температур и низкого уровня осадков. Хотя в прошлом бывали годы с подобным дефицитом осадков, сочетание жары и сухости сделало эту засуху wyjątkowe.

Индекс суровости засухи Палмера (PDSI) — это показатель суровости засухи, который учитывает как осадки, так и температуру. У нынешней засухи PDSI составляет -14,55, что является более экстремальным показателем, чем у любой другой зарегистрированной засухи, включая более продолжительные засухи, которые длились от 4 до 9 лет.

Изменение климата и будущее засухи

Хотя нынешняя засуха вписывается в рамки исторической изменчивости, авторы исследования отмечают, что в будущем это может быть не всегда так. Ожидается, что изменение климата приведет к более частым и сильным засухам в Калифорнии и других частях мира.

«Мы ожидаем, что в будущем подобных засух будет больше», — сказал Дэниел Гриффин, один из ученых, проводивших исследование. «Возможно, будущее уже наступило».

Последствия засухи

Засуха оказывает значительное влияние на окружающую среду, экономику и общество Калифорнии. Резервуары пустеют, запасы грунтовых вод сокращаются, а снежные шапки гор в основном обнажились. Фермеры прилагают все усилия, чтобы сохранить свои урожаи, а местные жители сталкиваются с нехваткой воды и ограничениями.

Засуха также негативно сказывается на экономике штата. Страдает туристическая индустрия, а предприятия закрываются или увольняют работников. Засуха также обходится штату в миллиарды долларов в виде упущенной прибыли.

Необходимость действий

Засуха представляет собой серьезную проблему для Калифорнии, и необходимо, чтобы штат принял меры для ее решения. К ним относятся инвестиции в меры по сохранению воды, разработка новых источников воды и сокращение выбросов парниковых газов для смягчения последствий изменения климата.

Принимая меры уже сейчас, Калифорния может помочь обеспечить свою готовность к будущим вызовам.

Фильтр Aquaporin: революционное решение для нехватки воды в космосе и за его пределами

Фильтр Aquaporin: революционное решение для переработки воды в космосе и за его пределами