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Station Spatiale Internationale

par Ro', le 12/11/2017 à 21:42 - 446 visites

Bonjour,
Nous sommes des élèves de 1èreS du lycee Xavier Bichat dans l'Ain, et nous vous contactons pour un problème que nous rencontrons lors de nos TPE.
Nous travaillons sur le recyclage de l'eau dans la station spatiale internationale.
Nous avons trouvé de source sur qu'ils transforment leur transpiration en eau potable. Mais nous ne trouvons pas d'information sur les techniques ou les machines utilisées.
Pouvez-vous nous expliquer précisément le fonctionnement du système ?
Merci d'avance.

Réponse du Guichet du savoir

par bml_sci, le 14/11/2017 à 16:48

Réponse du département Sciences et Techniques

Bonjour,

Il est difficile de trouver des informations en français sur les techniques de recyclage d’eau utilisées dans la station spatiale. Nous avons donc tenté de traduire les articles que nous avons trouvés.

A la création de l’ISS (Station Spatiale Internationale), l’eau était fournie dans des poches hermétiques, elle était donc en quantité limitée et devait être réapprovisionnée régulièrement.

Deux systèmes de filtration et de recyclage d’eau semblent maintenant coexister dans l’ISS:
- L’Elektron, système développé par l’agence spatiale russe, récupère les eaux usées et la condensation par électrolyse pour produire de l’oxygène et de l’hydrogène.
- Le WRS (Water Recovery System), développé par la NASA, récupère les eaux usées, la condensation, la transpiration mais aussi l’urine des habitants de la station.

Fonctionnement du WRS
Le WRS recycle l'urine et l'eau de lavage utilisées par les astronautes à bord pour fournir de l'eau potable. L'eau est initialement récupérée dans l'urine par distillation, le processus se déroulant dans une unité de distillation rotative spécialement conçue qui compense l'absence de gravité de la station, facilitant ainsi la séparation des liquides et des gaz dans l'environnement zéro-g. Après la phase de distillation, cette eau est combinée avec les autres courants d'eaux usées et entre dans l'ensemble de traitement de l'eau lui-même pour traitement. Là, les gaz et les solides libres, tels que les cheveux, sont éliminés des eaux usées avant que le flux n’entre dans une série d'unités de filtrage. Par la suite, tous les micro-organismes restants, les inclusions organiques ou d'autres contaminants sont éliminés par catalyse à haute température.
L'eau qui en résulte répond aux normes les plus élevées en matière d'utilisation potable. Pour s'assurer que le système prévoit de manière fiable l'expansion prévue du nombre d'équipages, les échantillons d'eau sont testés tous les quatre jours pendant environ trois mois.
L'eau récupérée joue un autre rôle important dans les systèmes de survie de l'ISS, puisqu'elle peut alimenter le générateur d'oxygène de la station. Ce système - la première partie de l'ECLSS à être déployée - utilise l'électrolyse pour séparer l'eau liquide dans ses composants chimiques, libérant de l'oxygène et gaspillant de l'hydrogène.
Source : Water Recovery System

D’après cet article de Sciences et Avenir, le WRS utiliserait de l’iode pour désinfecter l’eau, alors que l’Elektron emploierait des ions d’argent, plus efficaces : Les astronautes russes ne veulent pas boire leur urine (recyclée).

Le blog de l'Agence Spatiale Européenne met à disposition plusieurs infographies (en anglais) qui illustrent très clairement le cycle de recyclage de l'eau et son utilisation : RECYCLING WATER ON THE ISS: AN INFOGRAPHIC.

Un reporter de la BBC s'est intéressé aux débuts difficiles de la mise en place des toilettes séparatives dans la station, son reportage est très détaillé : The International Space Station’s toilet provides much-needed drinking water – but it doesn’t work as well as it should. Richard Hollingham investigates.

L'astronaute japonais Koichi Wakata explique dans cette vidéo le retraitement des urines, effectué via une distillation dans une centrifugeuse (pour compenser l'absence de gravité) qui sépare les gaz et l'eau, suivi d'une catalyse à haute température pour éliminer les derniers déchets : Recyclage des urines.

Enfin, si vous êtes très motivés, vous pouvez trouver en ligne la "notice explicative du WRS" : Status of the International Space Station Regenerative ECLSS Water Recovery and Oxygen Generation Systems.

Nous vous souhaitons bon courage dans vos recherches.
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