Космический полет – это не только яркие впечатления, ведь астронавтам нужно как-то справлять естественные надобности в неестественных обстоятельствах (стоковое изображение)
Космос и всё непознанное за пределами нашего мира порождают много вопросов. И один из наиболее часто задаваемых – как пользоваться туалетом в космосе?
Ответ довольно прост: там космические туалеты. Космический туалет – это писсуар, спроектированный специально для использования в условиях невесомости. Самые базовые человеческие биологические процессы становятся сложными, потому что в космосе нет привычного действия силы тяжести. Сбор жидких и твердых отходов производится с помощью направленного воздушного потока. До появления стульчаков астронавтам приходилось надевать устройства для сбора мочи. Во время миссии «Аполлона-11» в июле 1969 года астронавты перемещались в укромное место на космическом корабле, надевали мешочек, похожий на презерватив, и присоединяли к нему резиновую трубку с резервуаром на конце, чтобы избавиться от жидких отходов. Процесс занимал целых 45 минут.
Устройство для сбора мочи, использовавшееся во время миссии «Аполлона-11», теперь выставлено в Национальном музее авиации и космонавтики (изображение предоставлено музеем)
Непросто было астронавтам и с другими делами. Они должны были соблюдать диету с высоким содержанием белка и низким содержанием волокон, чтобы свести к минимуму испражнения. Когда им нужно было освободиться, они должны были помещать фекалии или рвотные массы в пакет с бактерицидным вкладышем для уничтожения микроорганизмов. Эти пакеты хранились в специальном отсеке в командном модуле, который возвращался с ними домой, но некоторое их количество было оставлено на поверхности Луны.
У этого метода были свои недостатки. Во время миссии «Аполлона-10» в кабине был обнаружен беглец из пакета (изображение предоставлено НАСА)
Из-за невесомости жидкость неравномерно распределяется в организме человека, в результате чего почки вызывают физиологическую реакцию, вынуждая астронавтов испытывать позывы к мочеиспусканию в течение первых двух часов пребывания в космосе. Поэтому космический туалет был первым устройством, спроектированным для полетов шаттлов.
Странное начало: первое поколение
В 1973 году американские астронавты наконец-то обзавелись первым усовершенствованным туалетом.Туалет на станции Скайлэб не был похож на туалеты в ванных комнатах жилых домов. Хотя он и был разработан для того, чтобы экипаж мог освободиться от отходов и утилизировать остатки, но в нем также собирались образцы для биомедицинских экспериментов, чтобы определить влияние космического полета на метаболизм и биохимический состав организма.
|
|
Писсуар был расположен на стене в зоне удаления отходов и включал устройство для сбора фекалий и мочи, мешки для сбора проб, оборудование для обработки проб, фильтры для поглощения запахов и вентилятор.
У него было шарнирное контурное сиденье, соединенное с сетчатым вкладышем, куда астронавт при использовании туалета вставлял мешок для сбора фекалий. Поток воздуха проходил через мешок и сетчатый вкладыш в приемник отходов и фильтр для удаления запаха. Вентилятор гонял воздух по кругу.
|
Отсек для сбора отходов с приемником фекалий и мочи, укрепленным на стене (изображение предоставлено NASA) |
Русские корни: второе поколение
После серии проблем с туалетом на Скайлэб NASA в 2008 году купило российский туалет за 19 миллионов долларов.Устройство имело шланг с прикрепленной к нему воронкой, форма которой была разной для мужчин и женщин. Именно тогда впервые подумали о создании туалета для женщин.
Как и в случае с предыдущими поколениями космических туалетов, человек садился на сиденье и опускал сверху удерживающее устройство. Легкий всасывающий воздушный поток отделял от тела жидкие и твердые отходы, которые попадали в сборный бак и находились там в ожидании переработки или утилизации вместе с другим мусором. Члены экипажа помещали мусор в капсулу, а затем запускали ее в сторону Земли, чтобы она сгорела при входе в атмосферу.
Космический туалет времен станции «Мир» (изображение предоставлено Национальным космическим центром)
Поэтому на Международной космической станции (МКС) начали модифицировать российский унитаз, чтобы перерабатывать мочу в питьевую воду с помощью специального химического раствора. В этом процессе моча и другие субстанции на космическом корабле, содержащие воду, такие как конденсат влаги в воздухе, соединяются с раствором для дистилляции и фильтрации и в результате становятся чистой питьевой водой. Благодаря этому исчезла проблема пополнения запасов воды на станции. Эта технология также может помочь найти более эффективные способы экономии воды и решение проблемы ее нехватки и на Земле.
30 миллионов долларов на туалет: последнее поколение
Недавно NASA разработало новый космический туалет, Универсальную систему управления отходами (Universal Waste Management System, UWMS), для МКС и Ориона. Потребовалось шесть лет и 23 миллиона долларов, чтобы придумать дизайн нового высокотехнологичного горшка.Конструкция универсальна, так как позволяет адаптировать систему к любому космическому кораблю. Туалет будет передавать предварительно обработанную мочу в регенеративную систему, которая перерабатывает мочу в воду для длительных миссий, а для коротких полетов просто собирает отходы для утилизации через систему сбора мочи.
Унитаз был разработан с учетом замечаний астронавтов по поводу комфорта и простоты использования (изображение предоставлено NASA)
Новый унитаз работает и выглядит так же, как и предыдущие поколения, но на этот раз при проектировании формы и размера воронки, ее положения и формы сиденья были учтены мнения женщин-членов экипажа.
Туалеты теперь на 65 процентов меньше и на 40 процентов легче из-за ограниченного пространства в Орионе. Компактный цилиндр высотой около 28 дюймов оснащен напечатанными на 3D-принтере кислотостойкими деталями, изготовленными из титана и других прочных сплавов.
Унитаз, расположенный в кабинке, автоматически запускает поток воздуха, когда его крышка открыта, чтобы переместить отходы от тела в соответствующие приемники. Он оснащен сменной воронкой особой формы, соединенной со шлангом для мочи, и небольшим сиденьем для дефекации, которые можно использовать одновременно. Как и раньше, в системе есть опоры для ног и поручни, чтобы астронавты могли сохранять нужное положение.
Отходы попадают в съемный уплотнитель, который астронавты кладут в мешочек и опускают в коробку, которая вмещает около 30 порций. Туалетную бумагу, салфетки, перчатки и образцы отходов экипаж помещает в водонепроницаемые пакеты.
Хотя астронавты и могут испытывать некоторые неудобства при использовании нового устройства, оно обязательно найдет широкое применение в следующие несколько месяцев, поскольку все больше американцев отправляются в космос.