گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
مرکز تحقیقات و آموزش فضانوردان چین در حال توسعه یک ماشین لباسشویی بدون استفاده از مواد شوینده برای فضانوردان است.
در پهنه بی‌کران فضا و علم نجوم، آب بسیار نایاب و فوق‌العاده گرانبها محسوب می‌شود. این واقعیت در ایستگاه‌های فضایی مانند ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) و ایستگاه فضایی تیانگونگ (Tiangong) اهمیتی دوچندان پیدا می‌کند. فضانوردان با چالش‌های منحصربه‌فردی روبرو هستند که یکی از آن‌ها «مشکل لباس‌های کثیف» است. این چالش شاید در نگاه اول پیش‌پاافتاده به نظر برسد، اما در عمل تأثیر عمیقی بر کیفیت زندگی و حتی سلامت آن‌ها دارد.
تصور کنید برای مدت‌های طولانی در محیطی بسته زندگی می‌کنید و به ماشین لباسشویی یا حتی مقادیر کافی آب برای شستشو دسترسی ندارید. این دقیقاً همان وضعیتی است که فضانوردان با آن دست و پنجه نرم می‌کنند. در حال حاضر فضانوردان لباس‌ها را تا آخرین حد ممکن، یعنی تا زمانی که دیگر از نظر بهداشتی یا راحتی قابل استفاده نباشند می‌پوشند. سپس به جای شستشو، آن‌ها به سادگی دور انداخته می‌شوند.
اما این روند طاقت‌فرسا و پرچالش ممکن است به زودی به تاریخ بپیوندد. مرکز تحقیقات و آموزش فضانوردان چین موفق به توسعه سیستمی شده است که شبیه به یک ماشین لباسشویی بدون مواد شوینده عمل می‌کند و برای استفاده در محیط کم‌جا و کم‌آب فضا بهینه‌سازی شده است.
ماشین لباسشویی انقلابی چین به کمک فضانوردان آمد
زندگی در مدار زمین، آن هم در ایستگاه‌های فضایی پیشرفته‌ای چون ایستگاه فضایی بین‌المللی و ایستگاه فضایی تیانگونگ چین، رویایی است که به حقیقت پیوسته. اما این زندگی رویایی، چالش‌های زمینی خود را دارد که یکی از مهم‌ترین و شاید کمتر مورد توجه قرار گرفته‌ترین آن‌ها، معضل شستن لباس‌ها است. در محیطی که هر قطره آب با ارزش‌ترین منبع محسوب می‌شود، شستشوی لباس‌ها به روش عادی عملاً ناممکن است. اینجاست که چینی‌ها با توسعه یک ماشین لباسشویی بدون مواد شوینده برای فضانوردان وارد عمل می‌شوند.
برای درک بهتر اهمیت این اختراع چینی، باید به جایگاه آب در ایستگاه‌های فضایی بپردازیم. آب نه تنها برای نوشیدن، بلکه برای تولید اکسیژن، سیستم‌های خنک‌کننده و بهداشت فضانوردان حیاتی است. اما این منبع گرانبها را نمی‌توان به راحتی از زمین به فضا منتقل کرد؛ انتقال هر کیلوگرم بار به مدار زمین، هزینه‌ای سرسام‌آور دارد که در مورد آب بسیار گزاف خواهد بود. به همین دلیل، فضانوردان به یک سیستم پیشرفته و دقیق بازیافت آب متکی هستند.
- ایستگاه فضایی غول‌پیکر جدید چینی ها، عجیب ترین ساخته بشر خارج از زمین است
- چندش آور اما کاربردی؛ ۹۸ درصد از ادرار و عرق فضانوردان به آب آشامیدنی تبدیل می‌شود
- ایرباس لوپ ؛ ایستگاه فضایی سیار با جاذبه مصنوعی، باشگاه و گلخانه
این سیستم پیچیده هر قطره آب قابل دسترس، از رطوبت حاصل از تنفس و عرق فضانوردان گرفته تا فاضلاب ادرار و آب استفاده شده در حمام‌ها را جمع‌آوری و تصفیه می‌کند. پس از تصفیه، این آب خالص در اولویت برای آشامیدن و بهداشت فردی قرار می‌گیرد. این موضوع سبب شده تا عملاً هیچ آبی برای شستشوی لباس‌ها باقی نماند. در نتیجه، فضانوردان مجبور بوده‌اند لباس‌های خود را تا زمانی که غیرقابل استفاده شوند بپوشند، سپس آن‌ها را در کپسول‌های باری قرار داده و به سوی زمین بفرستند تا در جو بسوزند.
پایان لباس‌های کثیف در مدار فضایی
آژانس‌های فضایی برای حل این مشکل، مدت‌هاست که در جستجوی راه‌حل بوده‌اند. شرکت معروف تولیدکننده مواد شوینده «تاید»، در سال ۲۰۲۱ یک آزمایش در ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام داد. این آزمایش شامل استفاده از مواد شوینده خاص و دستمال‌های تمیزکننده بود که به طور ویژه برای محیط فضا طراحی شده بودند.
اما این روش همچنان نیازمند مواد شوینده، دستمال و تا حدی آب بود. در سال ۲۰۲۳، شرکت «اولتراسونیک» راه حلی خلاقانه با استفاده از ارتعاشات با فرکانس بالا و حداقل آب را پیشنهاد داد. این روش هرچند می‌توانست برخی از کثیفی‌ها را از بین ببرد، اما در مقابله با باکتری‌ها و بوی نامطبوع، چالش‌های جدی داشت و نتوانست به طور کامل مشکل بهداشتی لباس‌ها را حل کند.
در میان این تلاش‌ها، مرکز تحقیقات و آموزش فضانوردان چین موفق به توسعه یک ماشین لباسشویی جمع و جور و بدون مواد شوینده شده‌اند که به نظر می‌رسد بسیاری از مشکلات گذشته را حل می‌کند. این دستگاه مکعبی‌شکل که کمی بزرگتر از یک چمدان معمولی است و تنها حدود ۱۲ کیلوگرم وزن دارد، به جای آب و مواد شوینده شیمیایی از ترکیب بخار و ازون برای ضدعفونی و تمیز کردن لباس‌ها بهره می‌برد. بخار می‌تواند آلودگی‌های سطحی را نرم کرده و از بین ببرد، در حالی که ازون (O3) یک عامل اکسیدکننده قوی است که قادر به از بین بردن باکتری‌ها، ویروس‌ها و بوی نامطبوع بدون نیاز به آب فراوان یا مواد شوینده شیمیایی است.
استریلیزاسیون ۵ بار استفاده و مصرف آب ناچیز در فضا
بر اساس اطلاعات منتشر شده، این دستگاه در هر چرخه تنها از ۴۰۰ میلی‌لیتر آب استفاده می‌کند که این مقدار معادل کمتر از دو لیوان کوچک آب است که به شکل قطرات مه بسیار ریز روی لباس‌ها اسپری می‌شود. به جای تکیه بر مواد شوینده شیمیایی که هم به آب بیشتری نیاز دارند و هم بقایای بالقوه مضر در فضا باقی می‌گذارند، این دستگاه با استفاده از نور فرابنفش (UV)، ازون را تولید می‌کند.
ازون یک عامل اکسیدکننده بسیار قدرتمند است که قادر است به طور موثری باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر عوامل بیماری‌زا را از بین ببرد. آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌های دقیق نشان داده‌اند که این سیستم به نرخ استریلیزاسیون ۹۹.۹ درصدی دست می‌یابد. این قابلیت ضدعفونی کنندگی بالا به این معنی است که لباس‌ها نه تنها تمیز می‌شوند، بلکه تا پنج بار استفاده نیز استریل باقی می‌مانند.
فرایند تمیز کردن لباس در ماشین لباسشویی بدون مواد شوینده چینی‌ها، یک چرخه ۳۰ دقیقه‌ای است که در یک محفظه کاملاً بسته انجام می‌شود. این فرآیند با اسپری کردن مه فوق‌العاده ریز آب روی لباس‌ها آغاز می‌شود، سپس ازون برای عملیات ضدعفونی رها می‌شود. پس از آن هوای گرم وارد عمل شده و لباس‌ها را به سرعت خشک می‌کند.
کاهش ۶۰ درصدی وزن بار و صرفه‌جویی میلیون دلاری
نکته جالب این است که پس از اتمام چرخه، دستگاه ازون را تجزیه می‌کند تا از رها شدن گازهای مضر در فضای بسته ایستگاه فضایی جلوگیری شود. حسگرها و فیلترهای پیشرفته در دستگاه تعبیه شده‌اند تا اطمینان حاصل کنند که هیچ گاز یا قطره مضری به محیط ایستگاه آزاد نشود و ایمنی فضانوردان کاملاً حفظ شود.
- فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی حق انجام این ۵ کار را ندارند!
- راز تاریک فضا: چرا ۷۰ درصد فضانوردان با مشکل بینایی به زمین بازمی‌گردند؟
- حقایقی جذاب درباره وعده های غذایی عجیب فضانوردان در فضا
این نوآوری چینی به طور خاص برای ماموریت‌های طولانی‌مدت طراحی شده است. فضانوردانی که در ماموریت‌هایی بیش از پنج ماه در مدار زمین یا ۲.۵ ماه در اعماق فضا (مانند ماموریت‌های آینده به ماه یا مریخ) هستند، می‌توانند از مزایای این سیستم بهره‌مند شوند. محققان این سیستم را با هدف طول عمر حداقل پنج ساله طراحی کرده‌اند.
به گفته محققان، ماشین لباسشویی فضانوردان می‌تواند وزن لباس‌های مورد نیاز برای ماموریت‌های فضایی را بیش از ۶۰ درصد کاهش دهد. این کاهش وزن، اهمیت فوق‌العاده‌ای در صنعت فضایی دارد، زیرا هر کیلوگرم جرمی که به مدار پرتاب می‌شود، به مقادیر قابل توجهی انرژی و سوخت نیاز دارد. با کاهش ۶۰ درصدی وزن لباس‌ها، میلیون‌ها دلار در هزینه‌های پرتاب صرفه‌جویی خواهد شد. جزئیات این دستاورد چشمگیر در مجله معتبر چینی علوم فضایی (Space Science) منتشر شده است.