NASA Testa Instalação de Tratamento de Aguas Residuais Para Sua Futura Base Lunar

Caros entusiastas das atividades espaciais!

 

No dia 02/03, o portal na NASA noticiou que a agência já testa instalação de tratamento de águas residuais para sua futura base lunar.

 

Crédito: NASA/Kim Shiflett

Técnicos preparam a Instalação Divergente e Implantável de Tratamento de Águas Residuais (Divergent Deployable Wastewater Treatment Facility), projetada para transformar águas residuais da tripulação em recursos úteis, para transporte no Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, na terça-feira, 21 de abril de 2026.

 

De acordo com a nota do portal, um sistema móvel de tratamento de águas residuais construído no Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, que pode ajudar na preparação para missões de longa duração na Lua e em Marte, deixou o centro espacial e chegou à Universidade de Dakota do Norte, em Grand Forks. Estudantes de pós-graduação da universidade testarão a tecnologia em condições projetadas para reproduzir de forma fiel os desafios de operar em outra superfície planetária.

 

A Instalação Divergente e Implantável de Tratamento de Águas Residuais foi projetada para transformar as águas residuais da tripulação em recursos úteis, dos quais futuros exploradores precisarão diariamente. Na Universidade de Dakota do Norte, equipes integrarão esse novo sistema de tratamento de águas residuais ao Habitat Analógico Lunar/Marciano Integrado da universidade (Integrated Lunar/Martian Analog Habitat). Operadores estudantes e pesquisadores da NASA estudarão o desempenho da instalação quando conectada a um ambiente semelhante a um habitat e submetida aos tipos de limitações operacionais que tripulações podem enfrentar em outro planeta.

 

“O programa Artemis da NASA está estabelecendo as bases para uma presença humana sustentável na Lua, onde os habitats precisarão operar longe da cadeia contínua de reabastecimento que dá suporte aos astronautas em gravidade parcial”, disse Luke Roberson, líder de sistemas hídricos de superfície do Escritório da Campanha para Marte no Centro Espacial Kennedy da NASA. “Para resolver esse desafio, estamos desenvolvendo a próxima geração de sistemas sustentáveis para a superfície lunar, capazes de processar águas residuais e transformá-las em insumos nutritivos para plantas e para a biomanufatura.”

 

Como Funciona o Sistema de Tratamento

 

Instalada dentro de um reboque de 2,6 por 7,3 metros (8,5 por 24 pés), a instalação reúne três sistemas de reatores biológicos, um jardim vertical, equipamentos de purificação de água, monitoramento ambiental, software de controle autônomo e sistemas de segurança. O reboque foi adaptado no Centro Espacial Kennedy para funcionar como um laboratório móvel e viajar entre pelo menos dois locais de testes simulados à medida que a tecnologia evolui.

 

Diferentemente dos sistemas de tratamento de águas residuais na Terra, essa instalação mantém os fluxos de resíduos separados. Essa abordagem divergente é importante para pequenas tripulações, pois as águas residuais produzidas por quatro a oito pessoas podem ser altamente concentradas. Urina, água de higiene, água de lavanderia, resíduos fecais e resíduos alimentares contêm diferentes níveis de sais, sólidos, carbono, nitrogênio, fósforo e outros compostos. Tratá-los separadamente permite que cada fluxo seja processado pelo reator mais adequado para a tarefa.

 

Para isso, o sistema utiliza três biorreatores diferentes para tratar os fluxos de resíduos. O Biorreator Anaeróbio Fototrófico com Membrana (Anaerobic Phototrophic Membrane Bioreactor) processa resíduos fecais e alimentares, convertendo-os em águas residuais ricas em nutrientes que podem sustentar o crescimento de plantas. O Biorreator Aeróbio Suspenso com Membrana (Suspended Aerobic Membrane Bioreactor) processa urina e água de descarga. O Reator Biológico Aerado por Membrana (Membrane Aerated Biological Reactor) trata águas cinzas provenientes de atividades de higiene e lavanderia.

 

Em conjunto, os biorreatores processam nutrientes para alimentar o jardim vertical da instalação e preparar a água para reutilização. Dentro desse jardim, as culturas crescerão por hidroponia — ou seja, sem o uso de solo — utilizando soluções nutritivas derivadas dos biorreatores. Os pesquisadores compararão o desempenho dessas culturas com plantas cultivadas utilizando nutrientes hidropônicos convencionais.

 

Crédito: Universidade de Dakota do Norte

O Dr. Roberson, da NASA, demonstrando a Instalação Divergente de Tratamento de Águas Residuais ao Dr. De Leon, diretor do departamento, e ao Dr. Robert Kraus, diretor da Escola de Ciências Aeroespaciais da Universidade de Dakota do Norte.

 

Em Dakota do Norte, por meio de uma bolsa do programa NASA EPSCoR (Established Program to Stimulate Competitive Research), a instalação foi conectada ao Habitat Analógico Lunar/Marciano Integrado por meio de uma interface de banheiro que inclui um vaso sanitário com separação de urina. Essa configuração permitirá que diferentes fluxos de resíduos sejam separados na origem e enviados aos sistemas de tratamento apropriados. Paralelamente, a equipe de Ali Alshami está desenvolvendo novas tecnologias de separação baseadas em membranas, destinadas à futura integração na instalação divergente de tratamento de águas residuais, com o objetivo de melhorar a eficiência da recuperação de água, a remoção de contaminantes e a resiliência geral do sistema para missões habitacionais de longa duração.

 

“Os testes ajudarão a NASA a avaliar a operação em condições reais, as necessidades de treinamento da tripulação, a confiabilidade do sistema e a comparação entre simulantes de águas residuais e resíduos metabólicos humanos reais em um ambiente de missão analógica”, afirmou Alshami.

 

Esses esforços estão focados no avanço de abordagens compactas e energeticamente eficientes de tratamento, capazes de lidar com fluxos complexos de águas residuais gerados em ambientes extraterrestres de ciclo fechado.

 

“A campanha de testes na Universidade de Dakota do Norte apoia a evolução tecnológica da instalação, desde a validação em escala laboratorial até sua demonstração em um ambiente relevante de Habitat Analógico Inflável Lunar/Marciano”, disse Pablo De Leon, professor e chefe do Departamento de Estudos Espaciais da Universidade de Dakota do Norte.

 

As lições aprendidas poderão orientar futuros testes de maior fidelidade, incluindo uma possível integração com a próxima geração de missões simuladas de Marte com duração de um ano, realizadas por meio de ambientes de isolamento no Centro Espacial Johnson da NASA, em Houston.

 

Tecnologia Para Tornar Uma Base Lunar Sustentável

 

O trabalho faz parte do esforço mais amplo da NASA em Sistemas Bioregenerativos de Suporte à Vida (Bioregenerative Life Support Systems), que desenvolve abordagens biológicas para reduzir a dependência de consumíveis fornecidos pela Terra. Em futuros habitats lunares ou marcianos, sistemas como essa instalação de tratamento de águas residuais poderão ajudar a fechar os ciclos de suporte à vida por meio da recuperação de água, reciclagem de nutrientes, apoio à produção agrícola e redução da quantidade de resíduos que precisam ser armazenados ou descartados.

 

Pesquisas adicionais da NASA também concluíram estudos comparativos demonstrando como sistemas bioregenerativos de suporte à vida podem se tornar mais eficazes para viagens espaciais do que as tecnologias atuais de suporte à vida.

 

Pesquisadores da NASA também estão explorando como recursos recuperados de águas residuais podem apoiar a manufatura no espaço. Um dos projetos estuda como a água rica em nutrientes proveniente de sistemas bioregenerativos de tratamento de águas residuais pode alimentar microrganismos que produzem ácido lático, o qual pode ser convertido em ácido polilático (PLA). Esse material poderá, no futuro, servir como aglutinante para impressão 3D utilizando regolito lunar ou marciano — o material solto e fragmentado que cobre a superfície desses corpos celestes — ou ser utilizado para fabricar peças de reposição, ampliando o valor dos resíduos recuperados para além dos sistemas de água e alimentação.

 

“Ao transferir a instalação do Centro Espacial Kennedy da NASA para Dakota do Norte, a agência está levando uma parte fundamental dessa economia circular para fora do laboratório e para um teste em condições reais”, afirmou J.J. Edelmann, líder da área de sistemas de superfície do Escritório da Campanha para Marte na sede da NASA, em Washington. “O trabalho pode começar com águas residuais, mas seu objetivo é muito maior. Queremos ajudar futuras tripulações a viver de forma sustentável na Lua, aprender a operar cada vez mais longe da Terra e levar essas lições adiante rumo a Marte.”

 

Brazilian Space

 

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