تعد جينيفر بروت صاحبه الوظيفه الاكثر اثاره للاهتمام في وكاله الفضاء الامريكيه ، ان لم يكن في عالم الفضاء بشكل عام. فهي المهندسه المكلفه بمعالجه البول في محطه الفضاء الدوليه. تقول بروت بزهو "المسمي الوظيفي يعد من بين الاشياء التي احبها في عملي، فلا يوجد في العالم الا قله ممن يعملون في هذه التقنيه." تعمل بروت في مركز مارشال لطيران الفضاء في هانتسفيل بولايه الاباما في مشروع تكرير مياه محطه الفضاء الدوليه. الغايه من عملها هي وضع اكثر الطرق فعاليه لاستخلاص ماء الشرب من بول رواد الفضاء. يتكون البول من 95 في المئه من الماء والباقي يتكون من المواد الكيميائيه التي يتخلص منها الجسم، ولذلك كلما امكن استخلاص الماء من البول، قلت الحاجه الي نقل الماء من الارض الي محطه الفضاء الدوليه. مواضيع قد تهمك نهايه في بهو الاستقبال امام مختبر بروت، يوجد معرض صغير مخصص لعبوات البول. وهي عبوات زجاجيه من البول تصطف علي الرف، ولونها يتراوح ما بين الاصفر الفاتح الي البني، وصولا الي لون اسود مقلق. عمليه معقده المثير للحيره ان العبوات الزجاجيه التي تحمل ملصقا مكتوبا عليه "بول امريكي غير مكرر" كان لون السائل فيها افتح مما تحويه العبوات المكتوب عليها "بول روسي غير مكرر". فما الذي يعنيه ذلك بالنسبه للبول الروسي؟ تقول بروت "لا يوجد ما هو غير عادي بالنسبه للروس، فهم يبولون كبقيه الناس". واقع الحال ان البول غامق اللون ليس بولا روسيا ولكنه بول روسي مضاف اليه مكونات معينه كجزء من عمليه التكرير. تسعي جينيفر بروت لمساعده رواد الفضاء في الحصول علي اكبر قدر ممكن من المياه النقيه من البول وتشرح بروت ذلك قائله "عندما يستعمل رجل الفضاء المرحاض، لا يمكننا السماح للبول بالمرور كما يشاء من خلال نظام التكرير. ولكن علينا ان نضيف اليه بعض الكيماويات لمنع البول من التحلل، وللحيلوله دون نمو البكتيريا." هذه الخطوه هي بدايه عمليه معقده قامت ناسا بتطويرها لتكرير المياه من المراحيض في الفضاء. ويمتزج مع هذا الماء سوائل تستخلص من الهواء، واخري من عرق رجال الفضاء، لكي يتم تحويلها الي ماء صالح للشرب. وتقدر الوكاله ان رجل الفضاء يستهلك ما معدله 730 لترا من البول والعرق المكرر خلال مهمه تستغرق عاما كاملا. مشكله ناسا وبينما يمكن تحويل العرق الي ماء للشرب، لا يعمل نظام اعاده تدوير البول كما هو مامول. ففي المختبر علي الارض تبلغ فعاليه هذا النظام 85 في المئه، اي بفقد 15 في المئه من الماء فقط. اما في الفضاء، فيمكن فقط استعاده 75 في المئه من الماء. تقول بروت "في الفضاء يتسرب الكالسيوم من عظام رواد الفضاء، واحد الاشياء التي لم نفكر بها من قبل هو اين يذهب ذلك الكالسيوم. لقد وجدنا ان كثيرا منه يخرج مع بولهم." هذا يعني ان لبول رواد الفضاء تركيبا كيميائيا يختلف عن تركيب البول الذي تبرع به موظفو مركز مارشال، وهم المهندسون العاملون علي الارض. وتشرح بروت ذلك فتقول "وجدنا انه بسبب زياده نسبه الكالسيوم في البول، فان البول في عمليه التكرير يتفاعل مع المواد الكيماويه التي تضاف له ليكون كبريتات الكالسيوم. وهي رواسب ملحيه كبيره دخلت في اجهزه التكرير واوقفتها عن العمل." يمكنك تخيل الرعب الذي يجتاحك عندما تكون عالقا في صندوق معدني علي بعد 400 كيلومتر فوق سطح الارض مع خمسه من زملائك، وتعطل المرحاض. وكنتيجه لهذا العطل، كان يتعين علي رجال الفضاء في المحطه الدوليه قضاء وقت اضافي لصيانه المرحاض، وبالتالي اصبح من الضروري نقل المزيد من الماء من الارض اليهم. لكن فريق بروت جاء بالحل. فبتغيير التركيب الكيماوي للبول قيد المعالجه يامل هؤلاء الباحثون في ان تصبح عمليه تكرير البول في محطه الفضاء الدوليه اكثر فعاليه. ولمعرفه مدي فعاليه احدث التركيبات الكيماويه، لدي بروت جهاز مماثل لجهاز تكرير البول، علي منضده في مقر مركز مارشال حيث تقوم ناسا بفحص وتصميم الاجهزه التي تساعد رواد الفضاء في البقاء علي قيد الحياه. وتتدلي من سقف المكان لوحه ارشاديه للزوار مكتوب عليها "نحافظ علي رجال الفضاء احياء منذ عام 1973". الضغط والتقطير ويتكون جهاز تكرير البول، وهو نسخه مماثله للجهاز الموجود في الفضاء، من مجموعه كبيره من الانابيب المتشابكه، والمضخات والاسلاك، وكلها مربوطه في اناء كبير للبول يشبه احدي عبوات المشروبات الغازيه. وعلي وقع صوت عمل الجهاز، شرحت لي بروت كيف يعمل. تقول بروت "كل شيء هنا في وضع افقي لتجنب اثار الجاذبيه. المضخات هنا تعمل بنفس الطريقه التي يعمل بها البلعوم لديك، وهي حصر السائل ودفعه." شاهدنا البول يتم حصره في احد الانابيب الشفافه باتجاه الاسطوانه الكبري للجهاز التي تبلغ حجم فرن منزلي. وبهذه الاسطوانه مضخه تفريغ هوائي تشفط الهواء لخفض الضغط في داخلها. وبخفض الضغط، تنخفض كذلك نقطه غليان السائل. هذا يعني انه بامكان الماء ان ينفصل بدون استخدام عمليه التسخين. السائل المتبقي بعد عمليه التقطير يعاد الي الجهاز لاستخلاص اكبر كميه ممكنه منه. والمنتج النهائي لهذه العمليه هو كتله ملحيه من النفايات، وماء شرب صاف. في الفضاء تجمع النفايات وتوضع في سفينه تموين منفصله ثم تحترق في الغلاف الجوي لدي عودتها الي الارض. اما الماء فيكون جاهزا للشرب. تقول بروت "هذا الماء هو انقي ماء، وانقي من اي مشروب تشربه علي الارض." لكن قبل ان يشرب رجال الفضاء هذا الماء بالغ النقاء، يعالج مره اخري لمنع نمو البكتيريا، وذلك باضافه اليود الذي يعطي الماء في محطه الفضاء الدوليه طعما طبيا خفيفا. تقول بروت "الطعم ليس سيئا، عليك فقط ان تعتاد عليه." وبعد ان تثبت ناسا ان تركيبه التكرير الجديده لا تسبب انسدادا، سيقوم مهندسوها بتشغيل هذا النظام المحسن خلال الشهور القادمه. والامل معقود علي ان يتمكن نظام التكرير الجديد من انتاج وتكرير كميات من المياه في الفضاء مماثله للكميات التي ينتجها علي سطح الارض. في غضون ذلك تعكف بروت وفريقها علي تطوير تقنيه تجعل العمليه اكثر فعاليه مما تم التوصل اليه، وتقول "حتي عندما تعمل في تكرير البول لعده سنوات، يبقي ذلك مصدرا للمتعه." يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي موقع BBC Future.
المرحاض في محطه الفضاء الدوليه يوفر مياه الشرب، لكنه لا يعمل كما ينبغي. الصحفي العلمي ريتشارد هولينغهام يسلط الضوء علي تقنيه تمكن رواد الفضاء من تحقيق اقصي استفاده من البول للحصول علي ماء نقي للشرب.