NASA mengalokasikan sekitar 23 juta dolar AS, setara Rp411 miliar, untuk mengembangkan dua toilet canggih bagi misi luar angkasa. Sistem tersebut dirancang untuk mengolah urine astronot menjadi air minum yang layak dikonsumsi.
Nilai investasi itu menunjukkan betapa pentingnya air bagi penerbangan berawak jangka panjang. Mengirim seluruh kebutuhan air dari Bumi bukan pilihan praktis ketika kru harus tinggal jauh dari planet asalnya.
Dua unit yang dibiayai itu ditujukan untuk Stasiun Luar Angkasa Internasional atau ISS serta kapsul Orion dalam misi Artemis II. Teknologi ini merupakan hasil penyempurnaan riset sistem pemulihan air tertutup yang telah berlangsung hampir empat dekade.
| Unit | Penempatan | Informasi utama |
|---|---|---|
| Universal Waste Management System | ISS | Tiba pada 2020 dengan kapsul kargo Cygnus milik Northrop Grumman |
| Toilet versi Orion | Kapsul Orion, misi Artemis II | Dikembangkan untuk kebutuhan penerbangan awak di luar ISS |
Toilet yang digunakan di ISS bernama Universal Waste Management System atau UWMS. Perangkat ini memiliki bobot sekitar 45 kilogram dan sebagian besar dibuat dari titanium.
Pemilihan titanium berkaitan dengan ketahanannya terhadap urine serta bahan kimia pre-treatment yang bersifat asam. Desain corong penampung urine juga dibuat agar lebih mudah digunakan astronot perempuan dibanding rancangan toilet Rusia sebelumnya.
Udara Menggantikan Peran Gravitasi
Di lingkungan gravitasi mikro, cairan tidak dapat mengalir seperti di Bumi. Karena itu, toilet memakai hisapan udara berkecepatan tinggi untuk menarik urine menuju Urine Processor Assembly.
Urine kemudian masuk ke centrifuge, alat pemutar yang menghasilkan gravitasi buatan. Pada tahap ini, cairan dipanaskan dalam kondisi vakum sebagian sehingga air dapat menguap pada suhu yang lebih rendah daripada titik didih normal.
Uap air hasil proses tersebut lalu dikondensasi sebelum masuk ke Water Processor Assembly. Sistem itu menjalankan beberapa tahap penyaringan, reaksi katalitik, dan pemberian iodin untuk membunuh mikroba.
Menurut laporan yang dikutip CNN Indonesia dari Space Daily, sekitar 98 persen cairan yang masuk dapat dipulihkan menjadi air minum. Cairan itu tidak hanya berasal dari urine, tetapi juga dari keringat dan uap air hasil pernapasan kru.
Sisa prosesnya berupa cairan pekat atau brine yang belum dapat diolah lebih lanjut. Kemampuan memulihkan hampir seluruh air ini menjadi alasan utama pengembangan sistem daur ulang tertutup di wahana antariksa.
Riset Panjang yang Pernah Mengalami Kegagalan
Upaya NASA membangun sistem pemulihan air sudah dimulai sejak era 1970-an. Saat Skylab beroperasi pada 1973 hingga 1974, stasiun luar angkasa tersebut belum memiliki teknologi daur ulang air sehingga pasokannya harus dikirim seluruhnya dari Bumi.
Sejumlah purwarupa pada dekade 1980-an dan 1990-an sempat tidak berhasil. Membran osmosis balik dilaporkan cepat rusak, sedangkan metode distilasi termoelektrik tidak memberikan hasil yang diharapkan.
Pendekatan berbasis centrifuge akhirnya dipilih pada akhir 1990-an. Sistem pemulihan air generasi pertama kemudian mulai dipasang di ISS pada 2008.
Pengoperasian awal sistem itu juga tidak sepenuhnya mulus karena motor centrifuge menyedot arus listrik lebih besar dari perkiraan dan berulang kali mati. Efisiensi daur ulang baru mencapai 98 persen setelah penambahan unit pengolah brine pada tahun-tahun berikutnya.
Artikel tersebut juga menyebut toilet versi Orion pada misi Artemis II sempat mengalami gangguan setelah peluncuran. Selang saluran urine dilaporkan bermasalah, sementara kru sempat mencium bau terbakar dan menggunakan alat penampung darurat.
NASA menilai alternatif seperti kantong penampung yang digunakan pada era misi Apollo tidak layak untuk perjalanan jangka panjang. Karena itu, pengolahan kembali air menjadi bagian penting dari sistem pendukung kehidupan bagi astronot.
