NASA mengalokasikan sekitar 23 juta dolar AS atau setara Rp411 miliar untuk dua toilet canggih yang menjadi bagian penting dari kehidupan kru di luar angkasa. Sistem ini dirancang memulihkan sekitar 98 persen cairan dari urine, keringat, dan uap pernapasan menjadi air minum.
Kemampuan itu mengurangi ketergantungan wahana antariksa pada pasokan air dari Bumi. Bagi penerbangan berawak jangka panjang, membawa seluruh kebutuhan air dari planet asal dinilai tidak praktis.
Air Diolah dalam Sistem Tertutup
Di kondisi gravitasi mikro, cairan tidak mengalir ke bawah seperti di Bumi. Karena itu, toilet menggunakan aliran udara berkecepatan tinggi untuk menarik urine menuju unit pengolahan.
Cairan tersebut masuk ke Urine Processor Assembly sebelum diproses oleh centrifuge. Alat pemutar ini menghasilkan gravitasi buatan dan memungkinkan cairan dipanaskan dalam kondisi vakum sebagian.
Proses vakum membuat air dapat menguap pada suhu lebih rendah daripada titik didih normal. Uap yang terbentuk kemudian dikondensasikan dan dialirkan ke Water Processor Assembly.
Pada tahap berikutnya, air melewati penyaringan, reaksi katalitik, serta penambahan iodin untuk membunuh mikroba. Menurut laporan yang dikutip CNN Indonesia dari Space Daily, hasil akhirnya dapat digunakan sebagai air minum oleh kru.
Tidak seluruh hasil proses dapat dipulihkan. Sistem masih menyisakan cairan pekat atau brine yang belum bisa diolah lebih lanjut.
Dua Unit untuk ISS dan Orion
| Unit | Penempatan | Informasi Utama |
|---|---|---|
| Universal Waste Management System | ISS | Tiba pada 2020 melalui kapsul kargo Cygnus milik Northrop Grumman |
| Toilet versi Orion | Kapsul Orion | Dikembangkan untuk misi Artemis II di luar lingkungan ISS |
Toilet di Stasiun Luar Angkasa Internasional bernama Universal Waste Management System atau UWMS. Perangkat ini berbobot sekitar 45 kilogram dan sebagian besar komponennya dibuat dari titanium.
Titanium dipilih karena mampu menghadapi urine dan bahan kimia pra-pengolahan yang bersifat asam. Material tersebut membantu menjaga ketahanan perangkat dalam penggunaan berulang di lingkungan tertutup.
NASA juga merancang corong penampung urine agar lebih mudah digunakan oleh astronot perempuan. Rancangan ini menjadi pembaruan dibandingkan toilet Rusia yang digunakan sebelumnya.
Empat Dekade Pengembangan
Teknologi pemulihan air NASA tidak lahir dalam waktu singkat. Riset sistem tertutup ini telah berkembang hampir empat dekade, setelah kebutuhan pasokan air menjadi salah satu tantangan utama penerbangan berawak.
Saat Skylab beroperasi pada 1973 hingga 1974, stasiun itu belum memiliki teknologi daur ulang air. Seluruh kebutuhan air kru masih harus dikirim dari Bumi.
Beberapa purwarupa pada dekade 1980-an dan 1990-an belum memberikan hasil memuaskan. Membran osmosis balik cepat mengalami kerusakan, sedangkan distilasi termoelektrik tidak menghasilkan kinerja yang diharapkan.
NASA akhirnya mengandalkan pendekatan berbasis centrifuge pada akhir 1990-an. Sistem pemulihan air generasi pertama kemudian dipasang di ISS pada 2008.
Pengoperasian awalnya juga menghadapi kendala karena motor centrifuge menarik arus listrik lebih besar dari perkiraan dan beberapa kali mati. Tingkat pemulihan hingga 98 persen baru tercapai setelah unit pengolah brine ditambahkan pada tahun-tahun berikutnya.
Masih Menghadapi Gangguan Teknis
Toilet versi Orion untuk Artemis II dilaporkan sempat mengalami masalah setelah peluncuran. Selang saluran urine bermasalah, sementara kru sempat mencium bau terbakar dan memakai alat penampung darurat.
Gangguan tersebut menunjukkan bahwa sistem pendukung kehidupan tetap membutuhkan pengujian dan penyempurnaan. Namun, NASA menilai kantong penampung seperti yang digunakan pada era Apollo tidak memadai untuk perjalanan jauh.
Karena itu, pemulihan air melalui Toilet Antariksa NASA menjadi unsur penting bagi misi berawak berdurasi panjang. Teknologi pada Universal Waste Management System juga memperlihatkan bagaimana Daur Ulang Air ISS menopang kehidupan kru jauh dari Bumi.