Водоснабжение на Марсе: Бактерии и свет заменят фильтры МКС. Новая стратегия 2026

Пока футурологи рисуют красивые рендеры марсианских городов, инженеры решают куда более прозаичную, но жизненно важную проблему: где брать воду. 9 февраля в журнале Water Resources Research вышла программная статья, которая ставит крест на текущих методах водоснабжения в космосе. Вердикт жесткий: если мы хотим летать дальше Луны, нам придется научиться пить переработанное не на 90%, а на все 100%, причем делать это с помощью бактерий и света.

Доставка воды на орбиту — удовольствие дорогое даже в эпоху многоразовых ракет (порядка десятков тысяч долларов за литр на МКС). Но для полета на Марс проблема не в деньгах, а в физике: взять с собой запас на три года невозможно, а текущие системы рециркуляции (ECLSS), используемые на МКС, слишком «прожорливы» и капризны для автономной миссии.

Группа исследователей под руководством Дэвида Олаваде представила в Eos и Water Resources Research подробную «дорожную карту» перехода к полностью устойчивым водным системам (Truly Sustainable Water Systems).

Сейчас на МКС астронавты пьют воду, полученную из переработанного конденсата дыхания и (извините за подробности) урины. Система работает неплохо, возвращая в оборот более 90% влаги. Но у нее есть три неприемлемых недостатка для дальнего космоса:

Энергопотребление: Дистилляция и фильтрация требуют слишком много электричества, которого на корабле, летящем к Марсу, будет в обрез.
Расходники: Фильтры нужно постоянно менять. Везти с собой склад запчастей на Марс — значит занять полезное место, где могла бы быть еда или научное оборудование.
Хрупкость: Если ECLSS сломается на орбите Земли, прилетит «Прогресс» или Dragon с водой. Если она сломается по пути к Марсу — экипаж обречен.

Олаваде и его коллеги предлагают перейти от чисто механической/химической очистки к гибридным био-физическим системам. Вот ключевые технологии «дорожной карты»:

1. Фотокатализ вместо кипячения
Вместо того чтобы тратить энергию на нагрев и перегонку, предлагается использовать фотокатализаторы — материалы, которые под воздействием света (даже слабого) расщепляют органические загрязнители и убивают микробы. Это позволит очищать воду практически «бесплатно» с точки зрения энергозатрат, используя внешнее солнечное излучение или экономичные LED-источники.

2. Бактерии-батарейки
Самое интересное предложение — использование микробных топливных элементов (MFC) в биореакторах. Специально подобранные штаммы бактерий будут «поедать» органику в сточных водах (урине) и в процессе очистки… вырабатывать электричество.
То есть система жизнеобеспечения превращается из потребителя энергии в её (пусть и скромный) источник. Это и есть та самая замкнутая экосистема, к которой стремятся инженеры.

3. Ионный обмен и «умные» мембраны
Для удаления растворенных солей и тяжелых металлов (которые могут накапливаться в организме при длительном употреблении одной и той же воды) предлагается использовать продвинутые ионообменные системы, которые регенерируются автоматически, без замены картриджей.

Но даже самая идеальная замкнутая система будет терять часть воды (через выходные шлюзы, утечки или эксперименты). Авторы статьи подчеркивают: «водная независимость» невозможна без добычи ресурсов на месте (ISRU).
В дорожной карте прописаны технологии для двух сценариев:

Луна: Выпаривание воды из реголита (грунта) или добыча льда из вечно затененных кратеров.
Марс: Бурение ледяных шапок или экстракция влаги из гидратированных минералов.

Кстати, эта работа вышла очень вовремя. В начале 2026 года космические агентства столкнулись с необходимостью пересмотра бюджетов лунных программ «Артемида» и ее аналогов. Стало очевидно, что старая парадигма «все свое ношу с собой» делает постоянную базу на Луне экономически бессмысленной.

Авторы статьи в Water Resources Research резюмируют: без создания надежных, самовосстанавливающихся водных систем, требующих минимум ухода («поставил и забыл»), человечество так и останется «туристом» на низкой околоземной орбите.

← Назад