Содержание
Секреты космонавтов |
Для современного городского жителя доступность и комфортность санузла является обыденной данностью. Но представьте, как чувствовали себя, например, пассажиры первого поезда, не оборудованного туалетом, на протяжении длительной поездки без возможности остановиться. А как ходят в туалет подводники и космонавты?
Действительно, интересно: как же устроена сантехника на таких сложных инженерных конструкциях, как международная космическая станция, подводная лодка, самолет, круизный лайнер, скоростной поезд или танк? Об этом, а также об истории развития столь важных узлов мы и поговорим в данной рубрике.
История
Впервые задумались над созданием космического туалета в Советском Союзе, еще при отправке в космос собак. А ко времени старта Юрия Гагарина разработанная учеными система уже могла обеспечить достаточно комфортные условия для справления и большой, и малой естественных нужд. Возникает вопрос: почему, отправляя человека всего в полуторачасовой полет, конструкторы предусмотрели такое сложное техническое устройство как АСУ (ассенизационно-санитарное устройство)? Ответ прост: в случае технического сбоя, космонавту пришлось бы провести на орбите не 90 минут и сойти с орбиты по команде, а несколько суток и приземлиться только по законам баллистики.
Во время гонки вооружений две сверхдержавы очень торопились с выводом человека на орбиту. Американцы решили вывести своего первого астронавта в суборбитальное пространство. Планировался недолгий 15-минутный управляемый полет, но по техническим причинам старт несколько раз задерживали, и доброволец, рассчитывавший на четвертьчасовое путешествие, просидел в скафандре несколько часов без возможности облегчиться.
В дальнейшем при организации орбитальных полетов американцы подходили к решению этой деликатной проблемы уже более ответственно. Правда, их разработки на первых порах были довольно просты. Так, во время полета на Луну астронавты пользовались гигантскими подгузниками со сменными прокладками. Позже американские конструкторы разработали два способа для сбора твердых и жидких отходов: моча собиралась устройством, очень напоминающим пылесос — гибкий шланг всасывал жидкость и отправлял в мочесборник. Твердые же отходы собирали при помощи специальных пакетов, приклеиваемых прямо к телу космонавтов скотчем.
После акта дефекации пакет нужно было аккуратно отклеить, положить внутрь консервант, тщательно закупорить и выбросить в мусорный бак.
Современность
В настоящее время и российские, и американские космические туалеты очень похожи на своих земных сородичей. Только стоят они десятки миллионов долларов, да и времени на использование требуют на порядок больше. Первым делом астронавтам необходимо жестко прикрепиться к сиденью унитаза с помощью фиксатора ступней и держателей бедер — не только для удобства и «меткости», но и оттого, что человек в условиях невесомости превращается в подобие реактивного снаряда. Расположившись на сиденье, космонавт включает воздушный насос, открывает створки всасывающего устройства и приступает к делу. По завершении процесса еще какое-то время уходит на утилизацию отходов. Даже воздух из туалетов обязательно очищается от бактерий и запахов, прежде чем попасть в жилые помещения.
Туалеты на космических кораблях и орбитальных станциях разнятся между собой.
Это связано с тем, что станции путешествуют по орбите годами, а корабли делают непродолжительные вояжи. Основные отличия заключаются в способе утилизации продуктов жизнедеятельности человека.
На американских шаттлах предусмотрена система канализации, которая способна разделить твердые и жидкие отходы. Последние выбрасывают в открытый космос, а твердые прессуют и хранят вплоть до приземления.
На международной космической орбитальной станции имеется несколько туалетов: один в российском модуле «Звезда» и один в американском модуле «Спокойствие» (Tranquility). Кроме того, собственными санузлами оборудованы пристыкованные к МКС космические корабли «Союз».
Оба туалета МКС российской сборки, только на «Спокойствии» он дополнительно оснащен американской системой регенерации воды из мочи космонавтов — переработанная жидкость используется для технических нужд станции и выделения кислорода. В российском модуле жидкие отходы консервируются и погружаются на транспортный грузовой корабль «Прогресс», а твердые собираются в сменные пластиковые сетчатые пакеты, которые в свою очередь укладываются в 20 литровые алюминиевые контейнеры (по мере наполнения они также загружаются на ТГК «Прогресс» и отправляются на Землю).
На «Науке» — новом многоцелевом лабораторном российском модуле, который готовится к запуску в 2017 году, — будет установлен еще более совершенный космический туалет.
Естественно возникает вопрос: чья же разработка лучше? Если смотреть на такие показатели как масса и габариты, то американские устройства, разработанные для шаттла, превосходили российские, используемые в это время на орбитальной станции «Салют». Но практика показала: наши туалеты удобнее в использовании, что подтверждают не только европейские астронавты, но и сами американцы, которые могли сравнить разработки. Например, в первые полеты шаттлов отходы замораживали — при этом туалетом, после посещения его космонавтом, еще какое-то время нельзя было пользоваться, что неизменно приводило к образованию очереди из желающих приобщиться к «чуду технического прогресса». Но сегодня еще один крупный игрок в космической сфере — Японское агентство аэрокосмических исследований — работает над созданием неземного туалета следующего поколения, который, несомненно, составит конкуренцию отечественным разработкам.
Не одним только унитазом ограничивается космический санузел — на первых орбитальных станциях был даже настоящий душ! Но сейчас от этой практики отказались, и людям на орбите приходится умываться влажными салфетками или из-под крана, используя жидкое мыло из тюбика. Так как самый драгоценный груз на МКС — вода, космонавтам выдают специальный легкосмываемый шампунь и съедобную зубную пасту.
Читайте также:
Умный санузел. Из прошлого в будущее
Космическая сантехника: как принимают душ космонавты
Вы бы смогли прожить 4 месяца на борту МКС без возможности принять душ? Пройти предполетную подготовку, вынести перегрузки до 9G на взлете, с легкостью адаптироваться к невесомости, а потом жить месяцами без проточной воды? Задача не из простых. В День космонавтики мы решили рассказать вам о правилах гигиены в невесомости. Вдруг пригодится.
Космический душ.
Раньше душевые кабины летали в космос.
Впервые они были установлены на орбитальных станциях «Салют-7» и «Мир». Перед принятием душа космонавт надевал очки для плавания и брал в рот специальную трубку, в которую подавался воздух. Сверху распылялась очень мелкая водяная пыль (очень похоже на режим Mist в одной из душевых леек IDDIS), которую затем всасывал в себя установленный тут же мощный пылесос. Сегодня дела обстоят иначе. Душевых кабин больше нет. Зато есть пакеты с несмываемыми гелем, мылом для душа и шампунем.
На видео участница 42-й экспедиции на МКС Саманта Кристофоретти рассказывает об этом подробнее.
Туалет без иллюминатора.
Если душа на космической станции нет, то туалет присутствует. Существует легенда, что в уборной МКС есть маленький иллюминатор. Это неправда. А жаль, оттуда мог бы открывается лучший вид в нашей Галактике.
Кстати, вы знали, что из-за невесомости космонавты не всегда понимают, хотят ли они в туалет? «Вы обязаны точно знать, когда вам захочется в туалет.
– Рассказывает астронавт канадского космического агентства Крис Хэдфилд в своей книге «Руководство астронавта по жизни на Земле. Чему научили меня 4000 часов на орбите». — Мы все знаем, как это ощущается на Земле, но, когда вокруг тебя нет силы тяжести, выталкивающей отходы жизнедеятельности вниз через твое тело, оно не может подавать вам регулярные сигналы о том, что пора в туалет. В первый раз, когда я вышел в космос, я работал, когда случайно заметил, что мой живот раздулся, как воздушный шар. Только тогда я понял, что пришло время справить нужду».
Вопрос о том, как на МКС работает уборная, преследует многих космонавтов долгие годы. Они относятся к этому с пониманием и даже охотно рассказывают о процессе. Слово астронавту Саманте.
93% воды на МКС перерабатывается
Это значит, что практически вся вода — оставшаяся от приготовления пищи, грязная вода от мытья и даже пот и урина космонавтов — очищается с помощью специальных систем и снова используется.
Очищенная космическая вода, как уверяют ученые, по своим качествам превосходит питьевую воду во многих уголках Земли.
Если хотите узнать об этом больше, послушайте российского летчика-космонавта Михаила Корниенко.
Это видеоруководство космонавта по походу в туалет в космосе
Вы когда-нибудь задумывались, как астронавты пользуются туалетом ? Многие люди так делают.
На самом деле, так много людей спрашивали, что астронавт-командир НАСА Крис Кэссиди, который недавно завершил работу в качестве командира 63-й экспедиции Международной космической станции, объяснил, как это работает, в новом видео от НАСА . Кэссиди не только подробно рассказал о процессе, но даже взял свою видеокамеру на экскурсию по туалету космической станции.
Во-первых, ванная на космической станции не называется ванной — вместо этого НАСА использует термин «отсек для отходов и гигиены» (WHC). Как и ванные комнаты на Земле, в WHC есть стены и дверь, чтобы дать астронавтам уединение, в котором они нуждаются, учитывая, что небольшая ванная комната, похожая на шкаф, находится рядом со спортзалом космической станции, зажатой между беговой дорожкой и тренажером, который астронавты используют до . избежать потери мышц и костей во время длительных космических экспедиций.
Родственный: Новый космический туалет НАСА стоимостью 23 миллиона долларов готов к запуску
Что остается таким же, как и на Земле, так это желание пойти в туалет (как №1, так и №2, как сказал Кэссиди). Хотя легко предположить, что ощущения будут другими, потому что жидкость внутри вашего мочевого пузыря плавает без гравитации в космосе, Кэссиди сказал, что ощущения точно такие же. Но как только астронавт понимает, что ему нужно в туалет, он сначала должен проверить, готова ли система WHC.
В этот момент все начинает немного отличаться от того, что мы ожидаем на Земле. Прежде чем астронавты смогут начать пользоваться ванной, они должны взглянуть на две основные панели управления WHC. Если система готова к использованию, загорятся три желтых индикатора, образуя букву V. «Мы говорим: «Проверьте, что это буква V, чтобы пописать», — сказал Кэссиди. Эти индикаторы гарантируют, что жидкие отходы поступают в UPA (узел процессора мочи).
После этого астронавт заходит внутрь WHC и закрывает дверь. Затем они берут шланг, прикрепленный к воронке, и переключают клапан на шланге, который управляет всей системой. (Если вы забудете, как работает система, в ванной есть контрольный список с пометкой «в духе НАСА», — сказал Кэссиди.) для использования. Воронка (не показана) будет прикреплена к открытому концу этого шланга и легко заменяется или снимается для дезинфекции. (Изображение предоставлено НАСА)
Включение клапана создает поток воздуха, который всасывается через воронку на шланге.
Космонавты писают прямо в шланг, который отсасывает мочу прямо в УПА. Однако, чтобы пойти № 2, им нужно использовать что-то, что немного больше похоже на туалет.
Туалет на космической станции (который также имеет умную аббревиатуру, хотя Кэссиди не мог вспомнить, что она означает, кроме как «контейнер для чего-то») — это сиденье наверху ведра, в котором находится около 30 «депозитов», — сказал Кэссиди. При открытии крышки видно отверстие диаметром всего около пяти-шести дюймов, завернутое в пластиковый вкладыш. Чтобы использовать его, астронавты сидят вокруг дыры так же, как мы на Земле, какают, вытираются, а затем кладут салфетку внутрь дыры. Та же система всасывания, которая использует поток воздуха для предотвращения вылета мочи из воронки, также работает для удержания всех «отложений» внутри унитаза.
Покончив с этим, они вытаскивают пластиковый вкладыш из отверстия и с помощью длинной палки опускают мешок в ведро под унитазом. Затем они берут новый вкладыш и растягивают его вокруг отверстия, чтобы он был готов для следующего человека, которому он понадобится.
Наконец, они закрывают крышку и перекрывают вентиль.
Этот процесс может незначительно измениться (в том числе упростить процесс мочеиспускания для женщин на борту космической станции), когда астронавты установят новый туалет , который был отправлен на Международную космическую станцию в конце сентября.
Вот так астронавты пользуются туалетом в космосе. Это лишь немного сложнее, чем то, как мы идем сюда, на Землю.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Касандра Брабоу — независимый научный писатель, освещающий вопросы космоса, здоровья и психологии. Она пишет для Space.com с 2014 года, освещая события НАСА, научно-фантастические развлечения и космические новости. Помимо Space.com, Касандра писала для журналов Prevention, Women’s Health, SELF и других медицинских изданий.
Она также работала с учеными над редактированием книг, написанных для широкой аудитории.
Как писать в космосе (и что делать, если сломался унитаз)
Ничего, кроме легкого
НАСА
Поход в туалет в космосе — непростая процедура. Чтобы объяснить, что происходит на Международной космической станции и космическом корабле «Союз», Space.com поговорил с ветераном-астронавтом Майком Фоссумом. Трижды летавший в космос работал с обоими типами туалетов, особенно когда он провел 165 дней в космосе на борту космической станции.
1) Как вы ходите в туалет на МКС?
ESA
Чтобы пойти в туалет на МКС, астронавты заходят в один из двух туалетов (либо на американской, либо на американской стороне). После закрытия двери для уединения существуют разные процедуры в зависимости от того, мочитесь ли вы или сморкаетесь.
Для «первого» используйте шланг и включите всасывание, чтобы удалить мочу, которая перерабатывается и очищается для питьевой воды.
Во-вторых, сядьте на вершину «контейнера для твердых отходов». Вставьте полиэтиленовый пакет в отверстие. Закончив свои дела, запечатайте пакет и вставьте его в контейнер. Этот контейнер меняется примерно каждые 10 дней.
2) Как часто ломается унитаз?
Стефани Паппас
Во время второго полета Фоссума на шаттле (STS-124) в 2008 году его команда в последнюю минуту провела операцию по спасению астронавтов на борту космической станции. Выяснилось, что туалетный насос неожиданно вышел из строя, что привело к драке на земле. Кто-то на руках привез из России новый насос-сепаратор в Космический центр Кеннеди, куда он прибыл за день до запуска. [Снова ломается туалет на космической станции]
«Экипаж с нетерпением ждал нашего прибытия», — пошутил Фоссум. Что касается того, как часто унитаз ломается, он сказал, что это «постоянное техническое обслуживание», но трудно определить частоту поломок. Он примерно оценивается раз в месяц.
Естественно, астронавты хорошо обучены уходу за туалетом с помощью макета перед полетом в космос.
В туалете есть разные световые индикаторы, чтобы показать, если что-то не так; наиболее распространенными проблемами являются отказы сепаратора (который пропускает жидкость через систему) или проблемы с веществом, используемым для обработки мочи перед употреблением.
Фоссум сказал, что моделирование на Земле «очень точное», конечно, без дополнительных сложностей, связанных с жидкостями в условиях микрогравитации. Но такие аспекты, как тесные помещения, определенно хорошо воспроизведены, сказал он.
3) Писать для науки
НАСА
При сборе мочи для научных целей — что часто случается с астронавтами — определенно существует незначительная опасность: «Это связано с некоторыми потерями», — сказал Фоссум.
Космонавты используют специальные пакеты для сбора мочи. Мужчины используют «устройство, похожее на презерватив», чтобы поместить мочу в мешок. (Фоссум не был уверен, как женщины справляются с этой задачей.) Когда астронавты заканчивают свои дела, они запечатывают мешок.
В пакете есть немного химического вещества, и астронавт сжимает пакет, чтобы убедиться, что химический маркер распределен.
Затем они используют шприцы, чтобы вытащить образцы из пакета. Эти образцы хранятся в специальном помещении на космической станции под названием Лабораторный морозильник минус восемьдесят градусов для МКС (MELFI).
«Это останавливает биологическое действие на время полета», сказал Фоссум. Образцы могут оставаться на борту в течение нескольких месяцев, пока они не будут доставлены обратно на Землю, обычно на борту космического корабля Dragon, приводнящегося рядом с перерабатывающими предприятиями в Космическом центре Кеннеди во Флориде. [Жизнь в космосе: видеогид астронавта Криса Хэдфилда]
4) Заниматься «бизнесом» на космическом корабле
НАСА
Хотя космическая станция предлагает относительную роскошь, пребывание на борту космического корабля «Союз» больше похоже на суровые испытания в космосе. Это основной способ, которым астронавты добираются до космической станции и обратно.
Типичное путешествие сегодня на корабле «Союз» занимает несколько часов, но альтернативные орбитальные траектории позволяют астронавтам жить в космическом корабле около двух дней.
Фоссум сказал, что астронавты используют портативное устройство, расположенное в орбитальном модуле корабля «Союз». Чтобы немного уединиться, остальные члены экипажа перемещаются в спускаемый модуль, пока первый член экипажа занимается своими делами.
«Это очень примитивно», признал Фоссум. «Он просто использует поток воздуха, чтобы втягивать или собирать отходы, — добавил он, — и вместо того, чтобы подавать мочу в резервуар с предварительной обработкой, моча попадает в резервуар, в котором буквально есть то, что, кажется, [было] много. поролон. Он впитывает жидкость».
Фоссум добавил, что немногие астронавты используют систему сбора твердых отходов — скорее портативное устройство — на «Союзе». Это потому, что стандартной практикой перед полетом является клизма, чтобы уменьшить необходимость делать «номер два».
5) Насколько популярен вопрос?
НАСА
Фоссум работает астронавтом НАСА с 1998 года, что означает бесчисленные часы ответов на вопросы общественности. Он отвечал на вопросы детей из школьных экскурсий, журналистов и публики на многочисленных мероприятиях. И угадайте, какой самый популярный вопрос он получает?
«Вы получаете вопрос [о ванной] почти каждый раз,» сказал Фоссум. «Это не имеет значения: дети, взрослые. Это очень человеческий вопрос, потому что вы видите, как люди плавают вокруг, вы видите, что что-то происходит, и [для] почти каждого этот вопрос приходит им в голову».
Фоссум пошутил, что, возможно, вопрос возникает, когда люди видят капли воды, плавающие вокруг космического корабля, и, естественно, задаются вопросом, как астронавты убирают за собой после мочеиспускания. «Это человеческая жизнь, это обычный опыт», — добавил он.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.
com.
Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Репортажи Элизабет включают эксклюзив для Office вице-президента Соединенных Штатов, несколько раз выступая с Международной космической станцией, наблюдая за пятью запусками человека в космос на двух континентах, работая в скафандре и участвуя в имитации полета на Марс. Ее последняя книга «Почему я выше?» написана в соавторстве с астронавтом Дэйвом Уильямсом. Элизабет имеет докторскую степень. и магистр наук. получил степень бакалавра космических исследований в Университете Северной Дакоты, степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете в Канаде и (скоро) степень бакалавра истории в Университете Атабаски. Элизабет также является инструктором по коммуникациям и естественным наукам с 2015 года. Элизабет впервые заинтересовалась космосом после просмотра фильма «Аполлон-13» в 19 лет.