NASA розробляє новий туалет, який цього року буде випробуваний на Міжнародній космічній станції і який буде використовуватися в майбутніх місіях на Місяць і Марс.

вартістю

Хрестоподібність, обман, брехня, шум.

Мануель Руїс Ріко

Людство відкрило космічні подорожі 1 квітня 1961 р., Коли Юрій Гагарін, Тоді громадянин СРСР, він почав кружляти навколо Землі; через вісім років, 21 липня 1969 року, Ніл Армстронг він став першою людиною, яка ступила на Місяць. З тих пір було запущено десятки ракет і космічних човників, запущено МІР, а пізніше - Міжнародну космічну станцію, а з настанням нового тисячоліття НАСА готує місії на Місяць і Марс. Однак за ці 59 років цього приходу і відходу астронавтів із Землі в космос, патч залишався виправити, і лише зараз, у середині 2020 року, коли НАСА почало серйозно займатися вдосконаленням відповідної моделі туалету для космосу місій. Після шести років роботи вже є прототип: Це називається UWMS, і це туалет на суму 23 мільйони доларів. Новий туалет спеціально розроблений для жінок-космонавтів і може переробляти великий відсоток сечі у воду для членів екіпажу.

Під цими скороченнями ховається поняття Універсальної системи поводження з відходами (англійською мовою: Universal Waste Management System). "Це компактна конструкція для розвідувальних місій, і розроблено дві моделі: одну для Міжнародної космічної станції, яка розпочне випробування цього року, а іншу для зонда" Оріон ", - пояснює він Громадський Меліса Макінлі, Інженер, відповідальний за проект, у космічному центрі Ліндона Джонсона Джонсона в Х'юстоні, штат Техас. Зонд "Оріон" - це той, який посадить чоловіка та жінку на Місяць у 2024 році, і той, який буде використовуватися як проміжна зупинка для подорожі на Марс.

Зонд "Оріон" - це той, який посадить чоловіка та жінку на Місяць у 2024 році, і той, який буде використовуватися як проміжна зупинка для подорожі на Марс.

UWMS поділяє основні характеристики типу космічного туалету, який зараз використовується на Космічній станції: він має лійку для всмоктування сечі, сидіння з виступом та знімний ущільнювач сміття, куди астронавти скидають свої екскременти. Однак, розробляючи нове покоління унітазів, команда інженерів McKinley зосередилася на трьох напрямках для вдосконалення: розмір і вага, поводження з відходами та використання жіночими бригадами.

Модель, розроблена для космічної станції, являє собою білий циліндр, вагою 50,8 кілограмів, розміром 58,40 сантиметра у висоту і 43,20 в ширину та глибину. "UWMS є більш компактним, ніж попередні моделі, що використовуються в космічних човниках і поточний туалет, що використовується на Космічній станції; він являє собою зменшення маси на 40% і обсягу на 65% порівняно з тим, що встановлений у Вузлі 3 станції".

Однією з найбільших відмінностей цього нового унітазу є те, що він компактний та окремо стоїть, тоді як сучасний туалет МКС встановлений за перегородкою та ускладнює ремонт. Незважаючи на невеликий розмір UWMS, він деталізує Мак-Кінлі, "У ньому є система для обробки сечі перед переробкою рідини та обладнання для інтеграції, щоб вона була підключена до систем станції. Устаткування буде встановлено всередині кабіни, щоб астронавти мали приватне життя".

Інженер NASA додає, що новий космічний туалет "включає подвійний вентилятор і обертовий сепаратор, дві інновації, які вдосконалюють попередні конструкції та дозволяють попередньо відокремлювати відходи. Потік повітря туалету", додає вона, "він буде використовуватися для контролю запахів і для сприяння збору сечі та фекальні речовини для збору в системах ванних кімнат; попередня конструкція човника використовувала два окремі вентилятори для виконання цих функцій. Частина зменшення маси та обсягу цієї нової моделі пояснюється тим, що вона оснащена одним двигуном та сепаратором рідини, коробкою передач та двома вентиляторами, зібраними разом ".

Відсік, де буде встановлена ​​система UWMS, розташований у Вузлі 3 Станції і буде поруч із існуючим туалетом, так званим WHC: абревіатура англійською мовою для Hygiene and Hygiene Compartment. Однак цей простір не був розроблений для розміщення двох суміжних ванних кімнат, тому ще минулого року астронавти Космічної станції дістали свою інструкцію з космічної сантехніки та почали працювати на цій території, щоб увімкнути її.

Разом із усіма цими вдосконаленнями, продовжує МакКінлі, "СУІ була розроблена з метою покращення її використання, особливо частина жіночого екіпажу. Сидіння команди та лійка для всмоктування сечі були виготовлені з використанням відгуків астронавтів після багатьох оцінок, щоб отримати уявлення про те, що найкраще працюватиме в умовах мікрогравітації. "Насправді, лійка для всмоктування сечі вже була протестована в поточній ванній станції та отримала відгук від екіпажу для вдосконалення дизайну ", - говорить Мак-Кінлі. Для астронавтів складніше мочитись і кишечник одночасно через розміщення воронки для сечі та спосіб їх розташування для дефекації.

"Ця проблема існувала, тому для покращення досвіду жіночого екіпажу сидіння та лійка для всмоктування сечі були розроблені для використання в одночасних операціях: форма воронки була перероблена з контурною та перфорованою поверхнею повітря, щоб забезпечити кращий потік повітря під час сечовипускання; форму сидіння було виправлено, щоб отримати кращу орієнтацію воронки по відношенню до сидіння ", говорить інженер NASA.

Незважаючи на всіляку технологію, розроблену для космічних місій, у перші роки цих поїздок НАСА навіть не потрудилося встановити туалет на кораблях. Звіт власного центру американського агентства Ліндона Б. Джонсона про місію "Аполлон" уже визнав, що "дефекація та сеча були дратівливими аспектами космічних подорожей з початку пілотованих польотів". Тож під час місії «Аполлон-11» на Місяць у липні 1969 року Армстронгу, Олдріну та Коллінзу довелося мочитися у своєрідний презерватив, прикріплений до трубки, яка подавала рідину в мішки, які вони носили під скафандрами; а для калу використовувалася "надзвичайно проста" система збору, згідно з повідомленням NASA: "Поліетиленовий пакет, який був приклеєний до сідниць для захоплення калу". Насправді, щоб мінімізувати випорожнення кишечника, ці космонавти приймали проносні засоби перед космічними подорожами, їли їжу з низьким вмістом клітковини та приймали ліки для зменшення перистальтики кишечника.

Перша космічна станція НАСА "Скайлаб", яка експлуатувалась з травня 1973 по 79 липня, вперше відзначила, що туалет був інтегрований у космічний корабель агентства Північної Америки, це була не що інше, як дірка в стіні, яка всмоктувала сечу та кал і зберігав його в мішках.

«У дизайні нового унітазу UMWS, - зазначає Мак-Кінлі, - був баланс між тим, що необхідно для зручності екіпажу та їх комфорту, та дизайнерськими викликами бути приладом, який потрібно встановлювати в обмеженому режимі Для космічних подорожей, - додає він, - існують численні вимоги, які обмежують конструкцію, масу та об'єм унітазу і впливають на потужність використання, акустику, рівень тепла, потребу в потоці повітря, запах контроль та гігієна та чистота, необхідні для комфорту космонавтів ".

Хоча NASA працює над переробкою сечі та фекалій від космонавтів, агентство ще далеке від того, щоб досягти того, що зробив Метт Деймон у фільмі "Марс" (2015): перетворення людських відходів на компост для вирощування рослин на поверхні червоної планети. "Туалет UMWS забезпечує хімічну обробку лише сечі", - пояснює Мак-Кінлі. "Ця обробка дозволяє переробляти рідину у воду на космічній станції.. Щодо калових речовин, - зазначає він, - їх просто збирають у контейнер з фекаліями та зберігають для подальшої утилізації. Не існує хімічної обробки калових речовин ".

В даний час системи Космічної станції відновлюють 87% сечі, переробляючи її як воду; решта - розсіл. "Мета полягає в переробці всієї сечі, і наступного року на станцію буде відправлений переробник розсолу з метою збільшення видобутку води до 98% сечі", - говорить Мак-Кінлі.

Сучасна хімічна обробка сечі ускладнює її можливе використання як джерела добрив, і те саме відбувається з калом, "хоча існують дослідження щодо відновлення хімічних елементів із сечі та калових речовин для майбутніх довгострокових місій", деталізує інженер, відповідальний за UMWS.

"Так, були проведені невеликі експерименти з росту рослин як у системі рослинництва Космічної станції, так і в Покращеному середовищі зростання рослин, але в обох випадках, - вказує він, - використовували добрива, привезені з Землі".

Модель, виготовлена ​​для космічної станції, почне випробовуватися цього року: вона прибуде у вересні на борту корабля-постачальника Cygnus Northrop Grumman 14. "Буде готово кілька тижнів і тоді космонавти почнуть це випробовувати. Ми використаємо їх коментарі, щоб закрити остаточну модель ", - пояснює Мак-Кінлі.

Після випробувань на Міжнародній космічній станції, починаючи з вересня, майбутніми пунктами призначення ССУП будуть космічний корабель "Оріон" та орбітальна платформа "Місячний шлюз", космічна станція, яка послужить основою для повернення людини на поверхню Місяць і зробити проміжну зупинку для майбутніх місій на Марс. Цього разу, так, з ванною, яка відповідає технологічним викликам цих космічних подорожей.