沸石是主要由鋁、硅和氧混合而成的混合物，可以凈化空氣。NASA一直在通過(guò)在國(guó)際空間站上測(cè)試過(guò)的二氧化碳洗滌器的多次迭代升級(jí)解決方案。這些機(jī)器從空氣中去除多余的二氧化碳并將其送入虛空。空間站的二氧化碳去除組件(CDRA)即將實(shí)現(xiàn)，其最新組件最近剛剛集成，但仍然存在一些問(wèn)題。進(jìn)入4床二氧化碳洗滌器(4BCO2)。這種下一代過(guò)濾技術(shù)是未來(lái)的生命支持系統(tǒng)。

新洗滌器最近在諾斯羅普格魯曼商業(yè)補(bǔ)給任務(wù)NG-16中發(fā)射到國(guó)際空間站，在阿拉巴馬州亨茨維爾的美國(guó)宇航局馬歇爾與休斯頓的美國(guó)宇航局約翰遜合作后進(jìn)行了廣泛的開(kāi)發(fā)、建造和測(cè)試。然后它從美國(guó)宇航局位于弗吉尼亞州的沃洛普斯島設(shè)施（SYFYWIRE在那里進(jìn)行發(fā)射）送入近地軌道。

“由于4BCO2是現(xiàn)有國(guó)際空間站二氧化碳去除組件(CDRA)的演變，我們能夠確定導(dǎo)致CDRA組件過(guò)早失效和/或驅(qū)動(dòng)CDRA組件維護(hù)的根本原因，”美國(guó)宇航局約翰遜的科學(xué)家邁克爾薩洛佩克說(shuō)SYFY電線。超過(guò)8%的二氧化碳濃度對(duì)人類是致命的。如果一個(gè)人在深空任務(wù)中出現(xiàn)故障，前景將是嚴(yán)峻的。洗滌器需要一種吸附物質(zhì)——多孔材料，也稱為分子篩——其表面原子或分子將粘附在上面。這就是為什么美國(guó)宇航局不斷改進(jìn)處理宇航員呼出氣體的方法。結(jié)果證明，CDRA經(jīng)歷的大部分降解都是因?yàn)榉惺糜趶目諝庵胁东@二氧化碳分子，留下太多灰塵堵塞了過(guò)濾器。

沸石起到分子篩的作用，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)其孔隙的分子大小是有限的。NASA使用的類型不會(huì)讓CO2分子進(jìn)入，因此它們會(huì)一直粘在表面上，直到被回收以產(chǎn)生水或通過(guò)通風(fēng)口釋放到太空中。水蒸氣也會(huì)從大氣中排出，但會(huì)返回機(jī)艙。使Salopek急于看到4BCO2結(jié)果的原因是可能改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，讓我們更接近月球，最終更接近火星。

“反復(fù)測(cè)試導(dǎo)致選擇了更強(qiáng)的沸石珠，”他說(shuō)。“這樣，珠子所承受的環(huán)境負(fù)荷就減少了，目的是減少沸石粉塵的產(chǎn)生，沸石粉塵會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的過(guò)濾器堵塞，從而降低性能，并導(dǎo)致閥門因灰塵堆積而磨損得更快。”

美國(guó)宇航局馬歇爾科學(xué)家在找到合適的匹配之前測(cè)試了幾種類型的沸石。他們終于找到了一個(gè)即使在經(jīng)過(guò)艱苦的測(cè)試之后仍然完好無(wú)損的東西，目的是找出它可以承受多少熱量、壓力和負(fù)載。實(shí)際的吸附材料床也經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，以減輕沸石的負(fù)擔(dān)。4BCO2中的閥門是對(duì)CSRA模型的重新設(shè)計(jì)，可以承受更多灰塵，易于維護(hù)，并讓沸石有更多時(shí)間在暴露于幾乎零壓力的空間站中重新加壓，同時(shí)將CO2過(guò)濾到黑暗中.

4BCO2還配備了NASA商業(yè)合作伙伴關(guān)系的新型鼓風(fēng)機(jī)。這種鼓風(fēng)機(jī)的磁性軸承比機(jī)械軸承的使用壽命更長(zhǎng)，并將凈化空氣引導(dǎo)通過(guò)吸附劑沸石床并返回機(jī)艙，讓宇航員松了一口氣。

“新閥門針對(duì)傳統(tǒng)閥門設(shè)計(jì)進(jìn)行了測(cè)試，在暴露于灰塵和循環(huán)的最壞情況下，沒(méi)有出現(xiàn)更高的扭矩或驅(qū)動(dòng)故障，”Salopek說(shuō)。“磁軸承可以完全消除機(jī)械磨損。”

在此與NASA正在測(cè)試的新太空空調(diào)系統(tǒng)之間，人類首次在月球和火星上留下足跡正變得越來(lái)越成為現(xiàn)實(shí)。