NASA отправило на МКС новый туалет стоимостью 23 миллиона долларов

85 / 100

Астронавты протестируют дорогостоящее и сложнейшее оборудование, который лучше подходит для “двойных операций”, прежде чем его можно будет использовать в дальних космических миссиях.

Чтобы помочь своим астронавтам смело справлять нужду в космосе, NASA только что отправило новый космический туалет на Международную космическую станцию. Первый новый комод, разработанный за последние десятилетия, в конечном итоге будет использоваться для полетов в дальний космос, но пока агентство хочет испытать его немного ближе к дому.

Подружитесь с нами: | ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Telegram | Twitter | Яндекс Дзен | Blogger

Туалет, известный как универсальная система управления отходами, прибыл на Международную космическую станцию 5 октября в составе грузового пополнения. Астронавт NASA Крис Кэссиди и его российские коллеги Иван Вагнер и Анатолий Иванишин находятся в процессе распаковки грузового корабля и планируют установить туалет очень скоро.

NASA потребовалось шесть лет и 23 миллиона долларов, чтобы придумать дизайн для нового, высокотехнологичного Porta Potty. Эта стоимость фактически покрывает два туалета. Астронавты установят первый из них на космической станции. Если он будет работать так, как ожидалось, то второй отправится на Луну в рамках предстоящей миссии Агентства «Артемида-2», запуск которой запланирован на ближайшие несколько лет.

Новый туалет мог бы также использоваться на будущих экипажах лунных посадочных аппаратов или в космических кораблях, направляющихся на Марс.

При проектировании нового туалета инженерам пришлось учитывать тот факт, что пространство внутри будущей глубоководной капсулы NASA, получившей название Orion, ограничено. Поэтому любой будущий туалет должен быть компактным и таким же эффективным, как модели, используемые в настоящее время на Международной космической станции.

Инженеры NASA разработали туалет размером с автофургон, который примерно на 65 процентов меньше и на 40 процентов легче, чем те, которые используются в настоящее время. Он также более энергоэффективен.

Космос и энергия стоят на первом месте на космическом корабле. Вы можете себе представить, что оптимизация их может помочь во многих отношениях,

— сказала Мелисса Маккинли, руководитель проекта нового туалета в NASA во время предстартовой пресс-конференции.

Во многом новый унитаз по сути работает так же, как и его предшественники. Это потому, что все космические туалеты полагаются на одну важную вещь: всасывание. В отсутствие гравитации все имеет тенденцию плавать. 

Отходы, производимые космонавтами, необходимо сбрасывать в унитаз, иначе они могут разлететься по космической станции. Чтобы помочиться, астронавты используют воронку, прикрепленную к шлангу, которая с помощью вентилятора втягивает мочу в резервуар. Чтобы какать, космонавты сидят над резервуаром, который использует тот же вентилятор, чтобы втащить их бизнес в сумку для сбора.

Что представляет собой новый космический туалет?

NASA отправило на МКС новый туалет стоимостью 23 миллиона долларов
Так выглядит космический туалет (NASA)

Новый унитаз представляет собой компактный цилиндр высотой около 28 дюймов (72 см), оснащенный вентиляторной системой того же типа, а также воронкой, прикрепленной к шлангу, что и в предыдущих версиях. В нем также есть съемный уплотнитель отходов, в который астронавты могут складывать свои природные отходы.

Каждый раз, когда космонавт какает, результат его деятельности засасывается в мешочек. Закончив, космонавт запечатывает пакет и толкает упакованные фекалии в канистру. Затем они устанавливают новый пакет, и процесс повторяется, пока канистра не заполнится. Когда канистра наполняется, туалетная кабина не всегда может пахнуть так свежо. Бункер для сбора вмещает около 30 депозитов. Как только мусорное ведро наполняется, фекалии выбрасываются вместе с остальным мусором в открытый космос.

Новый унитаз работает во многом так же, как и старый, но отличается от предыдущих дизайнов одним ключевым моментом: инклюзивностью. Исторически космические туалеты предназначались для мужчин. NASA заявляет, что вместе с астронавтами-женщинами из агентства старательно работало над улучшением формы воронки и сиденья унитаза. 

Конструкция воронки была полностью изменена, чтобы лучше соответствовать женской анатомии,

— сказала Мелисса Маккинли. 

И особенно это вызывает беспокойство, когда члены экипажа пытаются выполнять двойные операции — когда они делают и дефекацию, и мочеиспускание одновременно.

Женщины-члены экипажа внесли свой вклад, который помог изменить форму и длину воронки, ее положение рядом с унитазом, а также форму сиденья. 

Возникла проблема близости, поэтому сиденье и воронка для мочи были спроектированы так, чтобы улучшить условия для женского экипажа,

— сказала она.

Новый туалет также имеет специальную встроенную систему, которая предварительно обрабатывает мочу, прежде чем она передается в систему жизнеобеспечения станции для повторного использования для воды. Моча иногда может содержать твердый материал, который застревает внутри туалета, накапливаясь с течением времени. Чтобы смягчить это, NASA будет использовать высококислотный раствор для разрушения любых отложений, которые могут быть в моче. Чтобы унитаз выдержал мощь высококислотного раствора, инженеры использовали специальную технологию 3D-печати для изготовления деталей унитаза из прочных металлов, таких как титан и других прочных сплавов.

Кислота, которую мы используем в качестве предварительной обработки, очень сильна,

— сказал Джим Фуллер, руководитель проекта нового туалета в Collins Aerospace, во время предстартовой пресс-конференции.

Он настолько силен, что NASA знает лишь горстку металлов, способных выдержать такую предварительную обработку в течение длительного периода времени.

Еще одно усовершенствование заключается в том, что новый туалет является автоматическим. Нынешний туалет требует, чтобы астронавты щелкнули выключателем, чтобы активировать его, но новый туалетный вентилятор автоматически включается, когда астронавты либо снимают воронку с подставки, либо поднимают крышку.

Кэссиди очень скоро установит новый туалет рядом с нынешним туалетом в американском сегменте космической станции. Однако астронавты начали готовиться к его прибытию еще в прошлом году, установив новую стойку для модернизированного комода.

Во время этого процесса старый туалет дал течь, что заставило астронавтов карабкаться, чтобы вытереть воду. Эта утечка была всего лишь последней в серии проблем, с которыми нынешняя модель сталкивалась на протяжении многих лет, включая неисправный вентилятор для мочи в 2008 году и засорение от накопления кальция в системе переработки жидких отходов в 2010 году.

Маккинли надеется, что эта новая конструкция сократит количество будущих неисправностей.

Чтобы подготовиться к его возможному использованию в космосе, туалет был тщательно протестирован на Земле, причем инженеры ориентировали его во многих различных направлениях, чтобы обеспечить работу всасывания. Ожидается, что новое устройство получит широкое применение в течение следующих нескольких месяцев, поскольку в американском сегменте космической станции будет пять членов экипажа, а не обычные три.

Использование туалета в космосе, возможно, не самый привлекательный аспект космических путешествий, но сегодня космонавтам это намного проще, чем некоторым из тех, кто летал в первые дни космических путешествий. 

Когда астронавту Алану Шепарду пришлось справить нужду, он просто помочился в своем скафандре на стартовую площадку, а во время миссии Аполлона-11 несколько лет спустя, в 1969 году, астронавты мочились в рукава, похожие на презервативы, которые направляли мочу в мочесборник, находящийся под одеждой космонавта. 

Рукава меняли ежедневно, и разливы происходили довольно часто. Какать было еще хуже; астронавты, по сути, прикрепляли к попам сумку, которая собирала их отходы, если им повезло. 

Это было непросто, как могут подтвердить Том Стаффорд и команда Аполлона-10. Во время миссии Стаффорду пришлось предупредить своих товарищей по команде, что он промахнулся.

Скорее принеси мне салфетку. Какашка парит в воздухе,

— цитирует его слова НАСА в стенограмме миссии.

Первые дни космических полетов были грязными и часто очень пахли во время перерывов в туалете. Ученые мало знали о том, как космическая среда влияет на человеческое тело, поэтому NASA даже потребовало, чтобы его астронавты принесли все свои мешки с фекалиями для анализа. 

Однако, находясь на поверхности Луны, астронавты Аполлона не могли точно открыть клапан своего скафандра и вытащить мешок с фекалиями. Во время лунной прогулки астронавты носили подгузники, но неясно, делал ли кто-либо из них больше, чем просто писать в них.

Когда NASA запустило Skylab в 1970-х годах, это был первый случай, когда аппарат, немного напоминающий туалет, был установлен на каждом космическом корабле США. Элементарный блок состоял из отверстия в стене, через которое моча и фекалии засасывались в мешки для сбора. 

После этого экипаж должен был высушить свои фекалии в зеркальном отсеке, чтобы вернуть на Землю. Только после запуска программы шаттлов в 1981 году астронавты получили оборудование, более или менее напоминающее земной туалет. Комод представлял собой металлическую чашу с всасывающим шлангом и воронкой для мочи.

Пока NASA ждет установки нового туалета, агентство занято проектированием еще большего количества туалетов и постоянно думает о новых способах улучшения своих систем сбора мусора. В июне агентство объявило о поиске потенциальных проектов для будущего лунного туалета. Возможно, Универсальная система управления отходами может работать, но НАСА хочет рассмотреть все варианты того, как его экипажи будут выходить на поверхность Луны.

Агентство также изучает [*] возможность извлечения воды из твердых отходов, чтобы ее можно было переработать для миссий с экипажем. Вода — бесценный товар в космосе, и исследования показали, что фекалии содержат до 75 процентов воды по массе. Прямо сейчас все это пропадает напрасно. Если бы воду можно было успешно извлечь из фекалий космонавтов, это могло бы предоставить больше источников оборотной воды.

Ученые также показали, что мочевину можно использовать в строительных материалах или удобрениях. Мочевина — второе по распространенности соединение в моче после воды, и группа исследователей из Европы продемонстрировала ранее в этом году, что мочевину можно смешивать с лунной грязью (известной как реголит) и использовать в качестве строительных материалов. Полученный материал, известный как геополимер, похож на бетон и может использоваться для строительства таких конструкций, как посадочные площадки и места обитания на Луне.

Все эти исследования и изобретения показывают, что при планировании миссий необходимо учитывать даже самые сложные аспекты космического полета человека.

Добавить комментарий