Các nhà nghiên cứu Trung Quốc phát triển thiết bị nhỏ gọn, không cần chất tẩy rửa, sử dụng sương mù và ozone để giặt quần áo ngoài không gian.
Các phi hành gia phải làm quen với rất nhiều tình huống trong không gian, trong đó có việc họ không thể giặt quần áo bẩn.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc mới đây đề xuất giải pháp, phát triển một loại máy giặt nhỏ gọn, không dùng bột giặt, làm sạch quần áo bằng sương mù và ozone, gần như không cần nước - nguồn tài nguyên vô cùng hạn chế ngoài vũ trụ.
Theo nhóm phát triển của Trung tâm Nghiên cứu và Huấn luyện Phi hành gia Trung Quốc, thiết bị có hình khối lập phương, to hơn một chút so với vali xách tay, nặng 12 kg, theo nhóm phát triển của Trung tâm Nghiên cứu và Huấn luyện Phi hành gia Trung Quốc.
Máy giặt chỉ dùng 400 ml nước cho mỗi chu kỳ để làm sạch 800 g quần áo. Lượng nước này được cung cấp dưới dạng sương siêu mịn thông qua quá trình phun sương siêu âm.
Thay vì dùng bột giặt, máy sử dụng tia cực tím để tạo ozone, chất khử trùng mạnh có khả năng tiệt khuẩn quần áo đủ để mặc lại đến 5 lần.
Trong số mới nhất của Tạp chí Khoa học Vũ trụ Trung Quốc, các nhà nghiên cứu cho biết thiết bị này có thể giúp giảm hơn 60% khối lượng quần áo phải mang lên trạm vũ trụ Thiên Cung của Trung Quốc cũng như các căn cứ Mặt trăng hay sao Hỏa trong tương lai.
“Với nhiệm vụ kéo dài 15 năm trên trạm, một tổ bay 3 người sẽ cần tới khoảng 3.383 kg quần áo”, bài báo nêu rõ. “Nhìn về tương lai với những chuyến lưu trú dài ngày trên Mặt trăng hoặc hành trình đến sao Hỏa, phát triển công nghệ giặt quần áo ngay trên tàu sẽ là yếu tố then chốt giúp giảm bớt lượng quần áo khổng lồ phải vận chuyển từ Trái đất”.
Thiết kế của máy tránh giặt giúp tránh các vấn đề thường gặp trong điều kiện vi trọng lực, chẳng hạn như đọng chất lỏng và nước thải xà phòng, đồng thời có thể làm phẳng và khử trùng vải mà không cần hóa chất. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng hệ thống đặc biệt hữu ích cho các phi hành gia ở lại quỹ đạo trên năm tháng hoặc trong không gian sâu hơn hai tháng rưỡi.
Cho đến nay, phi hành gia chưa có cách nào để giặt đồ trong không gian. Họ mặc quần áo cho đến khi bốc mùi rồi nhét chúng vào các khoang chứa hàng hóa và sẽ cháy rụi khi đi vào khí quyển Trái đất.
Nguồn nước khan hiếm là nguyên nhân chính. Mỗi giọt nước trên tàu vũ trụ đều được tái chế, thường từ nước tiểu hoặc hơi ngưng tụ, ưu tiên cho việc uống và vệ sinh cá nhân. Vì thế gần như không còn nước cho việc giặt giũ.
Dù ngoài vũ trụ không có bùn đất, các phi hành gia vẫn đổ mồ hôi, đặc biệt trong các bài tập thể dục hằng ngày để duy trì sức khỏe trong môi trường vi trọng lực. Do đó, quần áo đã trở thành một trong những vật dụng tiêu hao lớn nhất của các chuyến bay vũ trụ, với hàng tấn đồ lót, tất, áo sơ mi và các loại quần áo khác được mang từ Trái đất với chi phí rất lớn.
Đã có nhiều nỗ lực nhằm giải quyết vấn đề này. Năm 2017, Công ty Umpqua Research ở bang Oregon (Mỹ) giới thiệu máy giặt lồng kín sử dụng hơi nước và sấy bằng lò vi sóng, nhưng hệ thống này cồng kềnh, tốn điện và cần có máy hút chân không để vận hành.
Năm 2021, hãng Tide thử nghiệm loại bột giặt chuyên dụng và khăn lau tẩy vết bẩn trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Đến năm 2023, công ty Ultrasonic (Mỹ) đề xuất dùng rung động để giặt quần áo với lượng nước tối thiểu, nhưng thiết kế không thể loại bỏ vi khuẩn.
Trong nghiên cứu tại Bắc Kinh, các nhà nghiên cứu thiết kế một hệ thống có chu trình làm sạch 30 phút bao gồm phun sương, khử trùng bằng ozone và sấy khô. Tất cả đều được thực hiện bên trong một buồng kín để ngăn ngừa rò rỉ khí.
Quy trình bắt đầu với quạt phun sương siêu mịn lên quần áo. Khi độ ẩm đạt mức cài đặt, ozone được giải phóng để khử trùng vải. Sau đó, luồng khí nóng làm khô quần áo và phân hủy ozone.
Các cảm biến sẽ theo dõi độ ẩm và mức ozone theo thời gian thực, trong khi bộ lọc trong lỗ thông hơi sẽ giữ lại bất kỳ khí hoặc giọt nước nào còn sót lại để giữ không khí trong cabin an toàn.
Các mô phỏng cho thấy sương mù phủ đều quần áo, nồng độ ozone duy trì đủ cao để khử trùng 99,9% trước khi an toàn phân hủy trong quá trình sấy khô, mà không giải phóng hơi ẩm hoặc hóa chất vào trạm.
Nhóm nghiên cứu cho biết hệ thống được thiết kế có tuổi thọ ít nhất 5 năm mà không cần thay thế bất kỳ bộ phận chính nào, bao gồm buồng rửa acrylic, cảm biến, quạt hoặc đèn ozone.
Bước tiếp theo sẽ là chế tạo nguyên mẫu hoạt động và cải thiện hiệu suất bằng cách tăng dung lượng giặt, đồng thời giảm lượng nước sử dụng hơn nữa. Đây đều là những mục tiêu then chốt để phục vụ các sứ mệnh dài ngày với nguồn tiếp tế hạn chế.