Переработка мочи в воду в космосе

Вода – это жизнь. Этой мысли тысячи лет, а она до сих пор не утратила своей актуальности. С наступлением космической эры, значение воды лишь возросло, так как от воды в космосе зависит буквально все, начиная от работы самой космической станции и заканчивая выработкой кислорода. Первые космические полеты не имели замкнутой системы «водоснабжения». То есть, вся вода бралась на борт изначально, еще с Земли. Сегодня на МКС частично замкнутая система регенерации воды, и в этой статье вы узнаете подробности.

Регенерация воды – это повторное получение воды. Отсюда нужно сделать самый главный вывод, что первоначально вода на МКС доставляется с Земли. Невозможно регенерировать воду, если изначально ее не доставить с Земли. Сам процесс регенерации снижает расходы на космические полеты, и делает систему МКС менее зависимой от наземных служб.

Вода, доставляемая с Земли используется на МКС многократно. Сейчас на МКС используется несколько способов регенерации воды:

Конденсация влаги из воздуха;
Очистка использованной воды;
Переработка урины и твердых отходов;

На МКС установлена специальная аппаратура, которая конденсирует влагу из воздуха. Влага в воздухе – это естественно, она есть и в космосе и на Земле. В процессе жизнедеятельности космонавты могут выделять до 2,5 литров жидкости в сутки. Кроме этого, на МКС есть специальные фильтры, для очистки использованной воды. Но учитывая то, как моются космонавты, бытовой расход воды значительно отличается от земного. Переработка урины и твердых отходов – это новая разработка, примененная на МКС лишь с 2010-ого года.

На данный момент, для функционирования МКС требуется около 9000 литров воды в год. Это общая цифра, отражающая все расходы. Вода на МКС регенерируется примерно на 93%, поэтому объемы поставок воды на МКС существенно ниже. Но не стоит забывать, что с каждым полным циклом использования воды, ее общий объем уменьшается на 7%, что делает МКС зависимой от поставок с Земли.

С 29 мая 2009-ого количество членов экипажа возросло вдвое – с 3 до 6 человек. Вместе с этим возрос и расход воды, но современные технологии позволили увеличить численность космонавтов на МКС.

Когда речь заходит про космос, важно учитывать энергозатраты, или как их называют в профессиональной сфере – массозатраты, для производства воды. Первый полноценный аппарат регенерации воды появился на станции «Мир», и за все время существования он позволил «сэкономить» 58650 кг доставляемых грузов с Земли. Вспоминая, что доставка 1 кг груза стоит около 5-6 тысяч долларов США, первая полноценная система регенерации воды позволила снизить расходы примерно на 300 млн долларов США.

Современные российские системы регенерации воды — СРВ-К2М и Электрон-ВМ позволяют обеспечить космонавтов на МКС водой на 63%. Биохимический анализ показал, что регенерированная вода не утрачивает своих исходных свойств, и полностью пригодна для питья. В настоящий момент, российские ученые работают над созданием более замкнутой системы, что позволит обеспечить космонавтов водой на 95%. Существуют перспективы развития систем очистки, которые обеспечат на 100% замкнутый цикл.

Американская система регенерации воды – ECLSS, была разработана в 2008-ом году. Она позволяет не только собрать влагу из воздуха, но и регенерировать воду из мочи и твердых отходов. Несмотря на серьезные проблемы и частые поломки на протяжении первых двух лет эксплуатации, сегодня ECLSS позволяет восстановить 100% влаги из воздуха и 85% влаги из мочи и твердых отходов. В результате, на МКС появился современный аппарат, позволяющий восстановить до 93% первоначального объема воды.

Ключевым моментом в регенерации является очистка воды. В очистительные системы собирается любая вода – оставшаяся от приготовления пищи, грязная вода от мытья и даже пот космонавтов. Все эта вода собирается в специальный дистиллятор, визуально похожий на бочку. При очистке воды необходимо создать искусственную гравитацию, для этого дистиллятор вращается, при этом грязная вода прогоняется через фильтры. В результате получается чистая питьевая вода, которая по своим качествам даже превосходит питьевую воду во многих уголках Земли.

На последнем этапе в воду добавляется йод. Этот химический препарат позволяет предотвратить размножение микробов и бактерий, а также является необходимым элементом для здоровья космонавтов. Любопытный факт, что на Земле йодированная вода считается слишком дорогим удовольствием для массового применения, и вместо йода используется хлор. От использования хлора на МКС отказались по причине агрессивности данного элемента, и большей пользы от йода.

Для обеспечения жизнедеятельности космонавтов требуется колоссальное количество воды. Если бы к нашим дням не наладили систему регенерации воды, то космические исследования, наверняка, застряли бы в прошлом. Учитывая расход воды в космосе используются следующие данные в расчёте на 1 человека в сутки:

2,2 литра – питье и приготовление пищи;
0,2 литра – гигиена;
0,3 литра – смыв туалета;

Потребление воды для питья и пищи практически соотсветвует земным нормам. Гигиена и туалет – намного меньше, хотя все это поддается переработке и повторному использованию, но это требует энергетических затрат, так что расходы были также снижены. Любопытный факт, что если на российского космонавта в день приходится 2,7 литра воды, то на американских астронавтов выделено примерно 3,6 литра. Американская миссия продолжает получать воду с Земли, впрочем как и российские космонавты. Но в отличие от российской миссии, американцы получают воду в небольших пластиковых пакетах, а наши космонавты в 22 литровых бочонках.

Обыватель может предположить, что космонавты на МКС пьют воду, переработанную из собственной урины и твердых отходов. На деле же это не так, для питья и приготовления пищи космонавты используют чистую родниковую воду, доставленную с Земли. Вода дополнительно проходит серебряные фильтры, и доставляется на МКС российским грузовым космическим кораблем «Прогресс».

Питьевая вода поставляется в 22 литровых бочках. Воду, полученную путем переработки урины и твёрдых отходов используют для технических нужд. Например, вода необходима для работы катализаторов и для работы системы выработки кислорода. Условно говоря, космонавты «дышат уриной», а не пьют ее.

В начале 2010-ого года в СМИ появилась информация, что из-за поломки в системе регенерации воды на МКС, у американских астронавтов заканчивается питьевая вода. Владимир Соловьев, руководитель полета российского сегмента МКС, рассказал журналистам, что экипаж МКС никогда не пил воду, получаемую путем регенерации из урины. Поэтому поломка американской системы переработки урины, которая действительно была на тот момент, не повлияла на количество питьевой воды. Примечательно, что американская система дважды выходила из строя по одной и той же причине, и лишь на второй раз удалось установить истинную причину проблемы. Оказалось, что из-за влияния космических условий, в моче астронавтов сильно повышается кальций. Фильтры для переработки урины, разработанные на Земле, не были рассчитаны на такой биохимический состав мочи, и поэтому быстро приходили в негодность.

Андрей Борисенко, Александр Самокутяев и Сергей Волков с тремя блоками «Электрон-ВМ»

Советские, а затем и российские ученые, задают темп в вопросе производства кислорода из воды. И если в вопросе регенерации воды американские коллеги немного перегнали российских ученых, то в вопросе выработки кислорода, наши уверено держат пальму первенства. Даже сегодня, 20-30% переработанной воды из американского сектора МКС идет в российские аппараты по производству кислорода. Регенерация воды в космосе тесно связана с регенерацией кислорода.

Первые аппараты по производству кислорода из воды были установлены еще на аппаратах «Салют» и «Мир». Процесс производства максимально прост – специальные приборы конденсируют влагу из воздуха, а затем путем электролиза из этой воды производят кислород. Электролиз — пропускание тока через воду, является хорошо отработанной схемой, которая надежно обеспечивает космонавтов кислородом.

Сегодня к конденсируемой влаге добавился еще один источник воды – переработанная урина и твердые отходы, позволяющие получить техническую воду. Техническая вода из американский аппарата ECLSS поставляется в российскую систему и американскую OGS (Oxygen Generation System), где затем «перерабатывается» в кислород.

Ученые бьются над решением задачи – 100% замкнутый цикл для полного обеспечения космонавтов водой и кислородом. Одна из самых перспективных разработок – получение воды из углекислого газа. Этот газ является продуктом дыхания человека, и в настоящее время этот «продукт» жизнедеятельности космонавтов практически не используется.

Французский химик – Поль Саботье, открыл удивительный эффект, благодаря которому из реакции водорода и диоксида углерода можно получить воду и метан. Нынешний процесс производства кислорода на МКС связан с выделением водорода, но его просто выбрасывают в открытый космос, так как не находят ему применения. Если ученым удастся наладить эффективную систему по переработке углекислого газа, то удастся достичь практически 100% замкнутости системы, и найти эффективное применение водороду.

Реакция Боша, является не менее перспективной в вопросах получения воды и кислорода, но эта реакция требует крайне высоких температур, поэтому за процессом Саботье многие эксперты видят больше перспектив.

Интересуетесь бытом и устройством МКС? На нашем сайте вы всегда можете бесплатно посмотреть круглосуточную онлайн трансляцию с веб камеры МКС.

источник

Дженнифер Прюитт работает на одной из самых интересных должностей в NASA, если не на самой интересной в космической индустрии вообще. Она — ведущий инженер, отвечающий за обработку (и переработку) мочи. «Название должности — один из поводов для гордости, когда я думаю о своей работе, — гордо говорит она. — В мире не так много людей, которые работают над такого рода технологиями».

Туалет Международной космической станции, как вы догадываетесь, производит необходимую воду для питья — однако работает не так хорошо, как хотелось бы.

Прюитт работает в Центре управления космическими полетами Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, над системой восстановления воды Международной космической станции. Ее цель заключается в разработке наиболее эффективного способа извлечения питьевой воды из мочи астронавтов.

Моча состоит из воды на 95% (на остальное приходятся отходы организма в виде химических веществ), поэтому чем больше воды можно переработать в двух космических туалетах МКС, тем меньше придется возить с Земли. Поставки на МКС нынче стоят недешево, да и расточительно было бы возить так много воды, сливая ее побочный продукт в никуда.

В прихожей перед лабораторией Прюитт расположена небольшая выставочная зона, посвященная моче. Сосуды с оным красуются на полке — и варьируются в цветах от почти идеального светло-желтого до коричневого с обескураживающим черным.

К всеобщему беспокойству, сосуд с биркой «предварительно обработанная моча американца» более светлый, чем сосуд с русской биркой. Что не так с нашей мочой, спросите вы?

«С русскими все в порядке, — успокаивающе отвечает Прюитт, — они писают как и все».

Окрашенная в темный жидкость является не совсем мочой русского космонавта, а скорее мочой с добавленными ингредиентами в процессе предварительной обработки.

«Когда астронавты посещают туалет, мы не можем позволить моче просто пройти в систему, — объясняет Прюитт. — Мы должны добавлять дополнительные вещества, чтобы остановить распад мочи и предотвратить рост бактерий».

Предварительная обработка — первый шаг хитроумного процесса, который NASA разработало для выведения воды из космических туалетов. Восстановленная вода объединяется с влагой, отфильтрованной из воздуха МКС — по большей части, из пота астронавтов — и возвращается в качестве питьевой воды. Космическое агентство полагает, что среднестатистический космонавт выпивает 730 литров переработанной мочи и пота в процессе годичной миссии.

Хотя часть восстановительного уравнения, связанная с потом, работает хорошо — почти вся влага возвращается в питьевую воду — система переработки мочи не отвечает всем ожиданиям. В лаборатории на Земле она работает с почти 85-процентной эффективность — всего 15% воды теряется. На орбите на МКС же восстанавливается только 75% воды.

«В космосе кальций утекает из костей астронавтов, и мы долго не задумывались о том, куда он девается, — говорит Прюитт. — Оказалось, что очень много кальция оказывается в моче».

Получается, моча астронавтов в космосе обладает другим химическим составом, чем та, которую любезно пожертвовали сотрудники Маршалла.

«Мы обнаружили, что из-за лишнего кальция моча реагирует с химикатами предварительной обработки и образует сульфат кальция, — объясняет Прюитт. — Большие скопления соли засоряют систему — она прекращает работать».

Попробуйте представить весь ужас ситуации: оказаться в ловушке в металлической коробке на высоте 400 километров над Землей с пятью людьми и неработающим туалетом. В результате этих неполадок, астронавтам МКС пришлось тратить дополнительное время на техническое обслуживание, а с Земли — везти больше воды, чем было запланировано изначально.

Однако команда Прюитт придумала решение. Изменяя химической состав предварительной обработки мочи, они надеются повысить эффективность ее переработки на МКС.

Для проверки последних химических наработок Прюитт заполучила рабочую копию сборщика мочи в ангаре в Маршалле, где NASA разрабатывает и тестирует свои системы жизнеобеспечения. Баннер, висящий на одной из балок под крышей, информирует посетителей лаборатории о «спасении жизней астронавтов с 1973 года».

Машина обработки мочи — разобранная копия той, что на орбите — состоит из непонятной мешанины труб, насосов и проводов, прикрепленных в огромной банке с мочой — предварительно обработанной таким образом, что она стала больше походить на колу. Прюитт объясняет, как работает этот булькающий монстр.

«Все расположено горизонтально, поэтому можно сбросить со счетов эффекты гравитации, — объясняет она. — Насосы, которые мы используем, работают подобно вашему пищеводу — сжимают и толкают жидкость».

Моча проталкивается по одной из прозрачных труб по направлению к самому большому цилиндру системы, размером с духовку. К этому резервуару прикреплен вакуумный насос, прикрепленный так, чтобы высасывать воздух и понижать давление внутри. При понижении давления также понижается и точка кипения жидкости. Воду можно выделить безо всякого нагревания.

Оставшаяся после дистилляции жидкость возвращается обратно в систему, чтобы сцедить максимальное количество воды. Конечные продукты представляют собой концентрированный соленый осадок и чистую питьевую воду. В космосе этот осадок упаковывается в корабль, забирающий мусор, и сжигается в атмосфере Земли. Вода готова к употреблению.

«Это чистейшая вода, — говорит Прюитт. — Чище всего, что можно выпить на Земле».

Однако, прежде чем астронавты получат возможность насладиться чистейшей водой, ее дополнительно обрабатывают, чтобы предотвратить рост бактерий. Добавляется йод, который дает воде на МКС медицинский привкус. Это не плохо, просто нужно привыкнуть.

Новая система предварительной обработки больше не вызывает засорения, и инженеры NASA поставят обновленную систему в ближайшие месяцы. Есть надежда, что она поднимет скорость восстановления воды в космосе до тех же уровней эффективности, что наблюдаются в лаборатории на Земле.

Ну и не будем забывать, что вода на МКС циркулирует таким образом несколько лет. И это тоже весело.

источник

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Помимо своих основных функций, туалет на борту Международной космической станции (МКС) обеспечивает экипаж питьевой водой. Но пока система очистки работает не так хорошо, как планировалось. Корреспондент BBC Future исследовал проблему.

У Дженнифер Прюитт, пожалуй, одна из самых необычных должностей в американском космическом агентстве НАСА, а то и во всей космической отрасли.

Она — ведущий инженер по преобразованию мочи в питьевую воду.

«Название должности — одна из тех вещей, которые мне нравятся в моей работе, — говорит Прюитт, не скрывая гордости. — В мире не так уж много людей, занимающихся данной проблемой».

Прюитт работает над усовершенствованием системы регенерации воды на борту МКС. Ее лаборатория расположена в Центре космических полетов имени Джорджа Маршалла в г. Хантсуилл, штат Алабама. Задача Прюитт — найти наиболее эффективный способ переработки мочи астронавтов в питьевую воду.

Наша моча на 95% состоит из воды (остальное — продукты жизнедеятельности организма). Чем больше воды удастся регенерировать из мочи, поступающей в два туалета на борту МКС, тем меньше ее потребуется доставлять с Земли дорогостоящими рейсами грузовых кораблей.

В приемной на входе в лабораторию Прюитт расположена небольшая экспозиция. На полке выставлены склянки с мочой, различающейся по цвету — от обычного светло-желтого до коричневого и даже черного.

К моему удивлению, жидкость в сосуде с этикеткой «Предварительно обработанная американская моча» гораздо светлее, чем в стоящей рядом склянке с российской мочой.

Я интересуюсь, в чем причина такого отличия.

Несмотря на то, что приходится годами работать с мочой, это все равно очень интересная работа Дженнифер Прюитт

«С россиянами все в порядке, — успокаивает меня Прюитт. — Их моча не отличается от нашей».

На самом деле жидкость чернильно-черного цвета — не чистая российская моча, а с добавлением химикатов, использующихся в процессе ее обработки.

«Мы не можем использовать для регенерации мочу в том виде, в котором ее поставляют члены экипажа МКС, — объясняет Прюитт. — К ней необходимо добавить определенные химические вещества, чтобы предотвратить ее распад, а также распространение бактерий».

Эта предварительная обработка — только начало сложного процесса, используемого НАСА для регенерации воды на борту МКС. К извлеченной из мочи воде прибавляется отфильтрованная из воздуха внутри станции влага — в основном в виде пота астронавтов. Затем эта жидкость превращается в питьевую воду. По расчетам НАСА, в ходе 12-месячной экспедиции на каждого члена экипажа МКС в среднем должно приходиться по 730 литров питьевой воды, регенерированной из мочи и пота.

Но есть одна проблема. В то время как система извлечения воды из пота работает как положено (повторно используется практически вся содержащаяся в воздухе влага), производительность системы обработки мочи пока не соответствует ожиданиям. В наземной лаборатории производительность составляет 85%, то есть безвозвратно теряется всего 15% содержащейся в моче воды. А вот на борту МКС удается извлекать лишь 75%.

«В космосе из костей астронавтов вымывается кальций. Мы не учли в наших расчетах, каким именно образом он выводится из организма, — говорит Прюитт. — Как оказалось, значительная часть теряемого кальция выходит с мочой».

Это означает, что у мочи астронавтов в космосе иной химический состав, чем у мочи добровольцев из центра Маршалла, с которой работают специалисты НАСА на Земле.

«Выяснилось, что из-за повышенного содержания кальция моча вступает в реакцию с химикатами, которыми ее обрабатывают, — говорит Прюитт. — В результате образуется сульфат кальция, отложения которого засоряют систему и выводят ее из строя».

Можно представить себе весь драматизм подобной ситуации — компания из шести человек в замкнутом пространстве на расстоянии в 400 км над поверхностью Земли и… с неработающим санузлом. Из-за периодических засоров экипажам МКС приходится тратить время на ремонт туалетов, а на борт МКС доставляется больше воды, чем изначально планировалось.

Но команда Прюитт нашла решение этой проблемы. За счет изменения состава химикатов, использующихся для обработки мочи, исследователи надеются повысить эффективность системы регенерации воды на МКС.

Для испытаний нового химического состава у Прюитт имеется рабочая модель системы, разложенная на столе в гигантском ангаре Центра Маршалла, в котором НАСА разрабатывает и тестирует системы жизнеобеспечения. Транспарант, свисающий с одной из балок под крышей, информирует посетителей о том, что лаборатория «спасает жизни астронавтов с 1973 г.».

Система обработки мочи — двухмерная копия той, что работает на орбите — представляет собой переплетение труб, насосов и проводов, подсоединенных к огромному баку с предварительно обработанной мочой, напоминающей по цвету колу. Прюитт рассказывает мне о принципе работы побулькивающей машины.

«Все элементы системы разложены горизонтально, чтобы минимизировать воздействие гравитации, — объясняет она. — Насосы работают по принципу пищевода — сокращаясь, они прогоняют жидкость по системе».

Мы наблюдаем за тем, как моча продвигается по одной из прозрачных труб к самому крупному сосуду во всей системе, размером с домашнюю духовку. Вакуумный насос отсасывает из емкости воздух. При понижении давления внутри сосуда падает точка кипения жидкости. Это означает, что из мочи можно выделять воду, не нагревая ее.

Оставшаяся после первичной дистилляции жидкость вновь посылается в систему, чтобы извлечь из нее максимальное количество воды. В результате процесса образуются концентрированный соленый осадок и чистая вода. На борту МКС осадок упаковывают и помещают вместе с остальным мусором в использованный грузовой корабль, который затем сгорает при входе в земную атмосферу. А получившуюся воду можно снова пить.

«Это чистейшая вода, — говорит Прюитт. — Она чище любой воды, доступной на Земле».

Однако прежде чем астронавты смогут попробовать эту сверхчистую воду, она дополнительно обрабатывается для того, чтобы предотвратить распространение бактерий. В воду добавляют йод, что придает ей легкий привкус больницы. «Это не так ужасно, нужно просто привыкнуть», — говорит Прюитт.

Уже через несколько месяцев — после серии испытаний — инженеры НАСА рассчитывают внедрить новую формулу химикатов на МКС. Таким образом, надеются они, удастся довести объем регенерируемой в космосе воды до лабораторного уровня.

Тем временем команда Прюитт продолжает работу над усовершенствованием системы.

«Несмотря на то, что приходится годами работать с мочой, это все равно очень интересная работа», — говорит она.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

источник

МКС, вид со стороны. Неполадки с канализацией встречаются и на орбите. Фото: astronet.ru
На МКС вышла из строя система получения питьевой воды из мочи и испарений, сообщает «Lenta.Ru» со ссылкой на Reuters. Вслух.Ру 13.01.10 19:34

Инженеры, изучающие проблему, считают, что причиной образовавшейся пробки стало высокое содержание в моче космонавтов кальция. NEWSru.com 13.01.10 14:34

На Международной космической станции моча космонавтов заблокировала систему водоочистки.

Специалисты NASA озвучили причину неполадок туалета на МКС. Выяснилось, что система, перерабатывающая жидкие отходы жизнедеятельности экипажа в чистую воду, забита кальцием.

Если на Земле поломка туалета — неприятная, но довольно быстро устранимая проблема, то в условиях космоса, на высоте около 400 км над Землей и без доступа к канализации и водопроводу, это уже серьезная угроза для здоровья экипажа. Ведь затраты на ремонт могут исчисляться тысячами долларов, особенно с учетом того, что на орбиту необходимо доставить килограммы груза, например ту же воду. А если речь идет еще и об изготавливаемом специально для МКС модуле очистки канализационных стоков космического унитаза, то надо приплюсовать сюда еще затраты на оборудование (к примеру, нынешнее устройство уже обошлось в $250 млн).

Выход сложной системы из строя, судя по распространенной со ссылкой на руководителя программы полетов Дэвида Корта информации, произошел по причине, хорошо знакомой на земле каждому сантехнику или владельцу водонагревательных колонок, стиральных машин или даже просто чайников,— из-за отложения кальция, или, другими словами, накипи.

Впрочем, космическая накипь — особенная. Ведь в моче, которая вырабатывается здоровым человеком без хронических болезней (а иных на МКС медкомиссия не пропустит), столько кальция быть не должно, по крайней мере на Земле. Вот в невесомости, судя по всему, такое возможно по причине потери кальция костной тканью.
«Даже больше, чем нам хотелось»

Дорогостоящую систему по превращению мочи в питьевую воду поставили на МКС в конце 2008 года. И заметной радости этот факт у экипажа не вызвал — не из-за брезгливости (в конце концов, почти вся вода на Земле прошла когда-то через сточные канавы, выгребные ямы или организм плавающих в океанах животных), а из-за проблем с установкой. Космонавт и сантехник — это, согласитесь, все же разные профессии, и лететь в космос для того, чтобы возиться с канализацией, не совсем правильно.

«Мы получили огромное количество информации о моче, больше, чем нам было нужно или хотелось знать» — такие слова Дэвида Корта приводит РИА «Новости». Пять дней безуспешных попыток запуска устройства, регулярные его отказы в течение года, да еще и поломки самого туалета… Что по этому поводу говорил экипаж в момент обнаружения неисправностей, в NASA или Роскосмосе не сообщают. Известно лишь то, что запасные части для сломавшегося модуля очистки будут отправлены 7 февраля вместе с шаттлом «Индевор».

Интересно, что это именно тот шаттл, который и привез злополучное устройство больше года назад. Тогда, кстати, из-за задержек с монтажом системы возвращение космонавтов на Землю пришлось переносить на сутки, что тоже добавило затрат в счет на оплату «коммунальных услуг».
За кадром

Космические полеты обычно ассоциируются с взлетающими ракетами и орбитальными станциями в целом. МКС, масса которой превысила уже 300 т, представляет собой внушительное зрелище. Но, как показывает практика, серьезные проблемы могут доставлять мелкие и никак не вяжущиеся с романтикой космоса детали.

Для сравнения, полученная недавно Росатомом и Роскосмосом сумма в полмиллиарда рублей для работ с ядерным реактором для космических кораблей составляет по курсу на январь 2010 года примерно $17 млн. Это намного меньше, чем те $250 млн, что уже потрачены на ремонт системы очистки стоков из туалета на МКС. Препятствие на пути к звездам в виде банальной засорившейся трубы романтике полетов здорово мешает.скачать dle 11.3

источник

Земля в иллюминаторе видна – это доказанный факт, и выглядит она как прекрасный голубой шар благодаря многим миллионам литров пресной и соленой воды. В отдельных регионах уже началась стратегическая борьба за обладание самым важным ресурсом – чистой питьевой водой, а что делать людям, которые на долгие недели отрываются от земной поверхности и наблюдают ее с многокилометрового расстояния. Кроме психологического давления, космонавты вынуждены моментально адаптироваться к стесненному пространству и строго нормированному количеству суточного потребления воды и еды.

Вся вода, которая присутствует на космической станции, доставляется грузовыми кораблями. Она расходуется для питания, гигиенических процедур, поддержки технических систем корабля. Техники просчитывают буквально каждый грамм лишнего веса, поэтому невозможно взять ее с запасом. На борту с огромным количеством суперсовременной техники, ученые и инженеры работают в условиях строгой экономии воды.

Любая повседневная процедура в условиях открытого космоса превращается в приключение с множеством нюансов. Для простых гигиенических нужд запасов воды не предусмотрено. Принять полноценный душ или постирать одежду в космосе невозможно. Сложно представить, какой бы «аромат» стоял в отсеках станции, если бы не отлаженная процедура утилизации. Способов два: каждый использованный комплект одежды упаковывается в вакуумный пакет и затем попросту выбрасывается наружу, чтобы бесследно сгореть в атмосфере нашей планеты, второй вариант более сложен – вещи отправляются на Землю обратными рейсами грузовых космических кораблей.

Единственный случай настоящей стирки в условиях невесомости случился, когда американский астронавт предпочел не расставаться с парой любимых шорт. Чтобы очистить вещь, он засунул одежду пакет, залил водой и хорошенько взболтал. Ученые создают специальную одежду с бактерицидными свойствами, волокна которой не поддерживают развитие микрофлоры, продуцирующей неприятный запах.

Еду для космических обитателей земляне привыкли представлять в виде набора разноцветных тюбиков со знакомыми кулинарными названиями: борщ, пюре или компот. Такой формат был изобретен еще в 60-х прошлого века.

На замену ему пришли сухие сублимированные смеси, которые на борту корабля заливаются горячей водой, и пускай выглядят не очень аппетитно, но обеспечивают необходимым количеством питательных веществ. В каждом пакете есть горлышко для заливки воды, а сам процесс приготовления напоминает дозаправку самолета в воздухе. Дополняется рацион жидких блюд порционно упакованные ломтики хлеба, консервы и даже популярные драже M&M. Пить и есть космонавтам приходится очень внимательно, тщательно просчитывая и координируя каждое действие. Любая неточность – и свежезаваренный чай с лимоном или порция куриного бульона красивыми шариками разлетится по всему отсеку.

Еще тридцать лет назад на станции оборудовались настоящими душевыми кабинками. Космонавт раздевался, заходил внутрь отсека с герметичной дверцей и попадал под душ из крошечных пузырьков воды. Дышать в такой среде приходилось через специальную трубку. После процедуры использованная вода засасывалась специальным пылесосом, и только потом можно было выйти из кабины.

Банные мероприятия в условиях невесомости были сочтены трудоемкими и нерентабельными, поэтому кабины были демонтированы, а космонавтам пришлось довольствоваться влажными салфетками с антибактериальными веществами. В их составе не должно быть спирта в целях пожарной безопасности, и ароматических добавок.

Процесс мытья головы также сведет к минимуму – на волосы наносится специальное средство, которое не требует смывания. Мужчинам с короткой стрижкой в этом плане намного проще, а астронавткам с пышной шевелюрой приходится смачивать волосы теплой водой, затем расческой наносить сухой шампунь и протереть полотенцем. Российские ученые разработали космический шампунь, который не образовывает пены.

В космосе приходится не только жестко экономить воду, еще нужно каждый день куда-то девать ту часть воды, которая используется для личной гигиены и даже просто испаряется с кожи космонавтов. Наличие водяной пары в воздухе станции, станет причиной оседания конденсата и выхода из строя сложной техники. Чтобы этого не произошло, внутри жилой зоны поддерживается стабильная температура. Космонавты обязательно должны регулярно заниматься спортом, и чтобы капельки пота не летали вокруг, они постоянно вытирают себя полотенцами.

Сжечь в атмосфере грязную одежду и другие отходы жизнедеятельности космонавтом не составляет проблемы. А вот потерять хотя бы каплю даже использованной воды нельзя. Любая влага на космической станции собирается и запускается в циклы повторного использования. Ее аккумулируют из атмосферы, куда она попадает в результате работы кислородно-водородных топливных элементов, проведения гигиенических процедур и дыхания астронавтов.

Повторное использование воды – один из самых актуальных трендов на Земле, а в космосе – это просто жизненная необходимость. Годовой расход питьевой воды на всю станцию равняется месячной квартирной норме не очень экономной городской семьи (нормы водопотребления и способы сократить расход воды освещались в предыдущих статьях). Группа космонавтов целый год делит объем небольшого плавательного бассейна.

Современные системы восстановления бытовых стоков до кристально чистой питьевой воды используются во многих странах. Этот фактор во многом определяет экологический статус государства. Уже есть города, которые не загрязняют стоками окружающую среду, а обеспечивают за их счет львиную долю собственных нужд.

В космосе технологии создания воды из отходов, о которых в воспитанном обществе принято дипломатично умалчивать, доведены до совершенства.

Из переработанной урины на космических станциях получают техническую воду для потребностей оборудования. Инновационные системы очистки воды позволяют восстановить до 6000 литров ежегодно. Они вытянут всю доступную влагу из пота, выдыхаемого воздуха и бытовых отходов из санузла.

Несмотря на жесткий дефицит питьевой воды в космосе, мнения астронавтов по поводу употребления в пищу воды, полученной из мочи оказались противоположными. Американские ученые Международной космической станции спокойно относятся к происхождению воды, и с легкостью пьют переработанные и очищенные отходы.

Россияне заняли принципиальную позицию, и категорически не согласны с такой практикой, несмотря на заверение зарубежных коллег, что она не просто не отличается от обычной, а даже качественнее из-за многократной очистки. Запасы питьевой воды они восполняют только за счет сбора конденсата.

Альтернативной технологий станет получения воды из углекислого газа, но она пока на стадии разработки. Это поможет спроектировать 100% замкнутые системы жизнеобеспечения и упростить процесс утилизации продуктов дыхания человека.

Ввиду нехватки пресной воды на земле, остается надеяться, что человечество в ближайшее время образумится, иначе придется пить собственные нечистоты, хоть и переработанные.

источник

Но пока система очистки работает не так хорошо, как планировалось. Корреспондент BBC Future исследовал проблему.

Она — ведущий инженер по преобразованию мочи в питьевую воду.

Российская моча с добавками

Я интересуюсь, в чем причина такого отличия.

Несмотря на то, что приходится годами работать с мочой, это все равно очень интересная работаДженнифер Прюитт

«С россиянами все в порядке, — успокаивает меня Прюитт. — Их моча не отличается от нашей».

Нештатные засоры

Из-за периодических засоров экипажам МКС приходится тратить время на ремонт туалетов

Как работает система очистки

В космосе из костей астронавтов вымывается кальций

«Это чистейшая вода, — говорит Прюитт. — Она чище любой воды, доступной на Земле».

Тем временем команда Прюитт продолжает работу над усовершенствованием системы.

Дженнифер Прюитт — ведущий инженер по преобразованию мочи в питьевую воду, и эта должность ей очень нравится

источник

Библиотека: Эймис Ли Серия: «Рисуем 50. » Эймис Ли Серия: «Рисуем 50. » .

Есть на Волге утёс. Русская марсельеза Песня «Есть на Волге утёс…».

Испания, Барселона:скульптура — Равальский кот на улице Рамбла де Раваль! Нет во всей Кат.

Сооружение укрытий для зимних ночёвок в лесу Поговорим о разных типах .

ХОЛОДИЛЬНИК. ПОД ЗЕМЛЁЙ Огромное количество фирм выпускают сегодня разноо.

УЛИТКИ и другие мои зверюшки (11)
3D Models free (1)
АНТИКВАРИАТ (23)
АРХЕОЛОГИЯ, ДРЕВНОСТИ (103)
ВОПРОС-ОТВЕТ (134)
ДЕТЯМ (431)
Закрытый раздел (33)
ИСКУССТВО (903)
ИСТОРИЧЕСКИЕ КОСТЮМЫ, ЮВЕЛИРКА (93)
ИсТория, новая хронология (3516)
Кулинария (633)
Магические практики (4784)
МЕСТА СИЛЫ, ШАМАНЫ, КАМНИ (25)
НАУКА (136)
НАША ДАЧА, Ландшафт (255)
НЕКРОПРАКТИКИ, ДОБРЕНЬКИЕ ДЕЛА (25)
ОРУЖИЕ, БУНКЕР (181)
Полезные мелочи (781)
Путешествия, Природа (491)
Рисуем сами (71)
Своими руками (191)
СКАЗКИ, МИФЫ (284)
СПОРТИВНАЯ НОСТАЛЬЖИ (26)
СССР, ПОЙ, РЕВОЛЮЦИЯ! (186)
ТАРО (35)
ТОЛЬКО ДЛЯ УЧЕНИКОВ (449)
УРОКИ ДИЗАЙНА (97)
Целительство (1197)
Эзотерический магазин (1)

«Ну, за Россию!» ..ЭХ, ВЗДРОГНЕМ.

Употребление воды, полученной путем переработки мочи останется, вероятно, американской традицией. Идут даже разговоры об усовершенствовании этой системы.

Астронавты НАСА пьющие регенерированную воду, которая зачастую включает мочу их российских сотоварищей. (НАСА)

Международная космическая станция – это великолепный пример сотрудничества между Соединенными Штатами и Россией. Но физически, МКС разделен — есть американская часть и есть российская. И «сепаратизм» распространяется не только на жилые помещения и лаборатории: Когда дело доходит до систем регенерации воды, две космические программы категорически «не согласны» друг с другом.

Вот почему американские астронавты пьют переработанную мочу, а российские космонавты воздерживаются.

Обе части космической станции извлекают воду из воздуха — так называемый конденсат — который появляется там за счет дыхания и испарения пота людей находящихся на борту. Но для восстановления воды до состояния питьевой, две системы регенерации используют разные процессы, и НАСА намного менее щепетильна в отношении переработки мочи, включая ту, которую не используют русские.

«Мы собираем её в пакеты, а затем команда переносит их в американский отсек” рассказал агентству Блумберг астронавт Лейн Картер, который занимается системой водообеспечения МКС от НАСА. “Мы не перерабатываем 100 % российской мочи. Это зависит от наличия у нас времени”.

«При условии, что Вы можете психологически принять что это переработанная моча и конденсат из воздуха, то на вкус она похожа на воду из бутылок” сказал Картер.

В будущем американская и российская системы регенерации воды могут стать немного более схожими: американская сторона в настоящее время для очистки воды использует йод, система работает хорошо, но не очень эффективно, так как перед употреблением воды йод должен быть отфильтрован. Российская система использует ионизированное серебро ( плюс добавки солей для улучшения вкуса), которое не требует фильтрования.

Но употребление воды, полученной путем переработки мочи останется, вероятно, американской традицией. Идут даже разговоры об усовершенствовании этой системы для того чтобы сделать более реальной длительную экспедицию на Марс, и чтобы предоставить чистую питьевую воду нуждающимся в ней людям на Земле.

Американская технология процесса извлечения из мочи воды использует йод, который окрашивает полученную жидкость в тёмный цвет, тогда как русская технология использует для этого ионизированное серебро, которое цвета не даёт. Именно поэтому американские астронавты предпочитают пить на МСК не американскую тёмную, а русскую светлую мочу, что является существенным прорывом в поставленной перед Россией задаче импортозамещения.

источник

«Предыдущие космические миссии – Меркурий, Джемини, Аполлон, брали с собой все необходимые запасы воды и кислорода и сбрасывали жидкие и газообразные отходы в космос», — поясняет Роберт Багдижян (Robert Bagdigian) из Центра Маршалла. Вкратце, системы жизнеобеспечения астронавтов были «разомкнутыми» – они полагались на поддержку с Земли, что частично верно и сегодня для Международной космической станции (МКС).

Однако для продолжительных миссий на Луну или Марс появляется смысл в том, чтобы замкнуть систему – то есть перерабатывать воздух и грязную воду, вместо того чтобы выбрасывать их. В ближайшее время на МКС будут проводиться испытания такой системы регенерации. Название проекта – Системы контроля среды и жизнеобеспечения (Environmental Control and Life Support Systems), более известное под аббревиатурой ECLSS. Роберт Багдижян является руководителем данного проекта.

Система регенерации воды ECLSS

«Русские опередили нас в этой области, — говорит Робин Карраскилло (Robyn Carrasquillo), технический руководитель проекта ECLSS, — Ещё космические аппараты «Салют» и «Мир» были способны конденсировать влагу из воздуха и использовали электролиз – пропускание электрического тока через воду – для производства кислорода». Разработанная в NASA система ECLSS будет запущена на МКС в 2008 году и пойдёт в вопросах регенерации ещё дальше – она способна получать питьевую воду не только из испарений, но и из мочи.

Процесс восстановления воды из мочи – сложная техническая задача: «Моча гораздо «грязнее» водяных испарений, — объясняет Карраскилло, — Она способна разъедать металлические детали и засорять трубы». Система ECLSS использует для очищения мочи процесс, называемый парокомпрессионная дистилляция: моча кипятится до тех пор, пока вода из неё не превратится в пар. Пар – естественно очищенная вода в парообразном состоянии (за исключением следов аммиака и других газов) – поднимается в дистилляционную камеру, оставляя концентрированную коричневую жижу нечистот и солей, которую Карраскилло милосердно называет «рассолом» (который затем выбрасывается в открытый космос). Затем пар охлаждается, и вода конденсируется. Полученный дистиллят смешивается со сконденсированной из воздуха влагой и фильтруется до состояния, пригодного для питья. Система ECLSS способна восстановить 100% влаги из воздуха и 85% воды из мочи, что соответствует суммарной эффективности около 93%.

Описанное выше, однако, относится к работе системы в земных условиях. В космосе появляется дополнительная сложность – пар не поднимается вверх: он не способен подняться в дистилляционную камеру. Поэтому в модели ECLSS для МКС «…мы вращаем дистилляционную систему для создания искусственной гравитации, чтобы разделить пары и рассол», — поясняет Карраскилло.

Более того, в микрогравитации космического аппарата человеческие волосы, частицы кожи, пух и другие примеси взвешены в воздухе и не падают на пол. В связи с этим необходима внушительная система фильтрации. В конце процесса очистки в воду добавляется йод для замедления роста микробов (хлор, используемый для очистки воды на Земле, слишком химически активен и опасен для хранения в условиях космоса).

Система регенеративного восстановления воды для МКС, имея вес около полутора тонн, будет «…производить полгаллона воды в час, что больше, чем потребности команды из трёх человек, — заявляет Карраскилло, — Это позволит космической станции непрерывно поддерживать жизнедеятельность шести астронавтов». Система разработана для производства питьевой воды «…стандарты чистоты которой выше большинства муниципальных водопроводных систем на Земле», — добавил Багдижян.

В добавление к производству питьевой воды для экипажа, система восстановления воды будет снабжать водой другую часть ECLSS: систему генерации кислорода (oxygen generation system, OGS). Принцип действия OGS – электролиз. Молекулы воды расщепляются на кислород, необходимый для дыхания, и водород, который выводится из космического аппарата. «Цикл производства воздуха требует достаточно чистую воду, чтобы электролизные камеры не засорялись», — подчёркивает Багдижян.

«Регенерация гораздо более эффективна, чем пополнение запасов станции с Земли», — заявляет Карраскилло, особенно после того, как закончится срок эксплуатации Шаттлов в 2010 году. Восполнение 93% грязной воды впечатляет, однако для многомесячных и многолетних миссий к Луне и Марсу, последующие версии системы ECLSS должны достигать эффективности, близкой к 100%. В таком случае астронавты будут готовы к выживанию в условиях нашей «Дюны».

источник

Первые туалетные проблемы появились уже в самом начале космических полётов. 5 мая 1961 года. Астронавт Алан Шепард должен стать первым американцем в космосе. По плану суборбитальный полёт должен продлиться всего пятнадцать минут, поэтому никто из инженеров не стал задумываться о человеческих потребностях. Однако, из-за проблем с погодой и техникой старт задерживался, и в какой-то момент Алан, просидевший в кабине уже больше четырёх часов (а в скафандре больше восьми), сообщил по радио, что ему категорически необходимо сходить по малой нужде. Перед ЦУПом возникла совершенно реальная проблема — попытка помочиться в скафандр могла привести к отказу датчиков телеметрии, проблемам с системой терморегуляции скафандра, в самом худшем (пусть и маловероятном) случае — к короткому замыканию. Альтернативой была бы только отмена полёта — подать башню обслуживания на пару минут, сходить в туалет и вернуться в кабину не было никакой технической возможности. А, учитывая публичность запуска, представьте себе заголовки газет, если бы полёт отменили по такой причине. Решили рискнуть — Шепарду разрешили справить нужду в блестящий гламурный скафандр. Аварии не произошло, и обратный отсчёт продолжили. К чести Алана Шепарда, он отнесся к ситуации с юмором и пошутил, что вот теперь-то он является «мокрой спиной» (жаргонное обозначение нелегальных мексиканских мигрантов, переплывавших Рио-Гранде). Полёт прошёл успешно, но все-таки при просмотре кадров торжественной встречи на авианосце немного забавно знать, что спина-то у Шепарда мокрая.
На второго американского астронавта Гаса Гриссома надели двухслойное трико, чтобы моча содержалась между слоями. Решение было неудачным, и уже к первому орбитальному полёту Джона Гленна был разработан простой мочеприемник (UCD — Urine Collection Device) из презерватива, трубки и емкости для мочи:

К последнему полёту корабля «Меркурий» систему немного изменили. Мочеприёмник на скафандре дополнили стационарной ёмкостью. Астронавт должен был ручным насосом перекачивать мочу из ёмкости на скафандре в стационарную. Шепард, провожавший в полёт Купера, подшутил над ним, положив в кабину вантуз. Шутка оказалась пророческой — насос работал плохо, шланги протекали, в кабине летали шарики мочи. Как минимум, часть коротких замыканий на последних витках полёта устроила протекающая ассенизационная система, серьезно осложнив полёт.
А для большой нужды в кораблях «Меркурий» не было ничего — астронавты за три дня до полёта переходили на специальную диету, сокращающую объем каловых масс. В случае задержки полёта (а такое было регулярно), диета продлевалась.

Корабли «Восток» проектировались для многосуточных полётов, поэтому вопросы космического туалета были решены заранее, и даже Гагарин отправлялся в 108-минутный полёт с полностью комплектным туалетом, которого хватило бы на несколько дней. Конструкция позволяла справлять большую и малую надобности и была сравнительно простой:

1 – приемник; 2 – сборник урины; 3 – воздушный фильтр; 4 – вентилятор;5 – сборник каловых масс; 6 – выход чистого воздуха; 7 – гибкий шланг; 8 – сигнальная лампа.

Вентилятор создавал поток воздуха, который, как пылесос, втягивал отходы и не давал им разлететься по кораблю. Жидкие фракции по трубе попадали в сборник урины, где фиксировались в губчатом материале. Твердые фракции задерживались в сборнике каловых масс в сменном пакете. Затем пакет закрывался и убирался в отсек для отходов. Воздушный фильтр обеспечивал очистку воздуха от неприятного запаха. Большим достоинством туалета была пригодность как для мужчин, так и для женщин, что обеспечивали сменные насадки:

Сверху мужская насадка, снизу женская

Первым космонавтом, сходившим в космосе по-большому, стал Валерий Быковский на «Востоке-5», и это не произошло без курьёза. Доклад Быковского на земле услышали как «был космический стук«, очень сильно перепугались и даже собрали рабочую группу для расчётов массы метеорита, с которым мог бы столкнуться Быковский, чтобы услышать стук. Но через виток, на следующем сеансе связи, ситуация разрешилась ко всеобщему облегчению.
Конструкция оказалась настолько удачной, что не претерпела принципиальных изменений уже больше полувека. На современных «Союзах» стоит почти такой же туалет, отличающийся только формой отсека каловых масс:

Здесь можно посмотреть на демонстрацию работы туалета в невесомости («Союз ТМА-14», 2009 год):

Туалеты советских космических станций и МКС работают на том же принципе пылесоса и отличаются только полноценным сиденьем и более сложной системой обработки жидких отходов. Губчатый наполнитель имеет сравнительно небольшой ресурс, поэтому на орбитальных станциях жидкие отходы идут в специальные баки (которые затем загружаются вместе с прочим мусором в грузовой корабль «Прогресс» и сгорают с ним в атмосфере) или в систему регенерации, которая получает из мочи питьевую воду или кислород для дыхания.
На МКС два туалета отечественного производства:

Слева туалет в модуле «Звезда», справа — в модуле Destiny

Видео из фильма «Космическая одиссея, век XXI» (ЖЖ не позволяет проматывать вставленное видео, туалет с 4:30):

Туалеты иногда ломаются (как и любая другая техника) и попадают в новости, но на самом деле это весьма надежные и удобные устройства.

В отличие от конструкторов СССР/России, американская конструкторская мысль в ассенизационных вопросах прошла долгую и трудную дорогу и, несмотря на все старания, создавала сложные, неудобные и неприятные устройства. Корабли «Джемини» должны были летать долго, до двух недель, и тут уже эрзацами в виде UCD было не обойтись. Собственно говоря, UCD никуда не делись и использовались на «Джемини», «Аполлонах» и «Спейс Шаттлах» на старте. Астронавты-мужчины проходили процедуру подбора презерватива к UCD (рекомендую почитать Майка Маллейна «Верхом на ракетах», он её очень красочно описывает) и могли выбирать, стартовать с UCD или памперсом (Маллейн советует выбирать UCD, памперс неудобнее). Однако уже на орбите надо было использовать какой-то более долговременный туалет.

UCD времён «Джемини»

Первоначальная конструкция требовала, чтобы астронавт мочился в мочеприемник, одновременно вручную создавая тягу, растягивая гармошку приемного устройства:

Слева мочеприемник, справа гармошка приемного устройства

Идея оказалась никуда не годной. Во-первых, тянуть гармошку самостоятельно было нереально, требовалась помощь второго астронавта. Во-вторых, система часто выбрасывала мочу вместо всасывания — гармошка не вентилятор, одного неосторожного движения было достаточно для создания избыточного давления, а не разрежения.
Начиная с «Джемини-V» систему изменили — мочеприемник сделали плотно прилегающим и надевающимся как презерватив. В шланг добавили обратный клапан, защищающий от выбросов мочи, и заменили приемное устройство на простую мягкую ёмкость:

В таком виде система была более-менее пригодна для использования. Начиная с «Джемини» моча (кроме небольших пакетов для последующего медицинского анализа) не хранилась на борту, а сбрасывалась через специальный клапан с подогревом (жидкость в вакууме мгновенно испаряется и превращается в лёд, без подогрева клапан бы забило). По рассказам астронавтов, одно из самых красивых зрелищ в космосе — сброс мочи на закате. Урина превращалась в лёд и красиво разлеталась ледяным облаком. В принципе, вместо мочи подошла бы любая другая жидкость, но обычную воду, например, за борт не сбрасывали.

С твердыми отходами ситуация была гораздо, гораздо хуже. Для них в NASA придумали специальные пакеты:

Пакет имел клейкую горловину и должен был приклеиваться к ягодицам вокруг ануса. После дефекации нужно было просунуть пальцы в специальный мешочек, отделить фекалии от тела и протолкнуть их дальше в мешок, чтобы не вылетели. Затем необходимо было разорвать пакет с дезинфицирующим средством, поместить его в большой пакет с фекалиями и перемешать — это было необходимо для того, чтобы убить бактерии и не допустить газообразования в пакете. Потом наступала очередь туалетной бумаги и влажных салфеток, и, наконец, надо было поместить всё это в ещё один пакет и упаковать в контейнер для мусора.
В целом идея оказалась по-настоящему жуткой. Клей на горловине вырывал волосы на коже, фекалии вылетали из пакета, чтобы сходить в туалет требовалось порядка 45 минут, и не было никакой возможности не заполнить кабину неприятными запахами.

В программе «Джемини» было два длительных полёта — «Джемини-V» (почти 8 дней) и «Джемини-VII» (две недели). Оба полёта потребовали недюжинной силы воли от астронавтов. Хуже всего пришлось Френку Борману и Джиму Лоувеллу на «Джемини-VII». Уже спустя неделю кабина заполнилась вонью мочи (не всё можно было вытереть) и немытых тел (не было ни сменной одежды, ни возможности помыться). Астронавты терпели как могли — первый раз по-большому сходили только на десятый день. А последние несколько дней стали по-настоящему неприятными. Но в то время это стало большой победой — США обогнали СССР по длительности полётов, и двух недель хватало, чтобы слетать на Луну.

Программа «Аполлон» базировалась на ассенизационных наработках «Джемини». Жидкие отходы собирались в такие же надевающиеся приёмники с ёмкостями и сбросом за борт. На каждого астронавта хранился запас в 10 сменных манжет для мочеприемника.

И с большой нуждой было всё так же плохо — мешки для фекалий остались практически неизменными:

Расшифровки переговоров астронавтов регулярно содержат обсуждения «чья это какашка летает по кабине»:

Поскольку программа «Аполлон» была предназначена для высадки на Луну, пришлось добавить системы сбора мочи и кала для скафандров. Мочу собирали в обычный UCD, а для фекалий сделали что-то типа памперса:

Особенностью американской космической программы был детальный анализ отходов — образцы мочи и кала привозили обратно на Землю, и, по слухам, они до сих пор хранятся где-то в холодильниках NASA.

Только на станции «Скайлэб» американцы приблизились к советскому уровню туалетного комфорта. В ассенизационной системе наконец-то появился вентилятор. Правда, вместо воронки мочеприемника использовались такие же манжеты, как и на «Аполлоне», но, по крайней мере, вентилятор надежно создавал разрежение для всасывания мочи. Зато в деле сбора твердых отходов появился туалет со сменными мешками:

На уровне колена виден приемник для твердых отходов

А вот с туалетом для Спейс Шаттла получился инженерный конфуз. Исходная идея была замечательная — давайте сделаем туалет, в котором потоки воздуха будут сами помещать фекалии в приемное устройство без участия астронавта. Однако добиться надежной работы не удалось — фекалии постоянно задевали стенки тоннеля, и астронавтам приходилось постоянно его чистить. Система упаковки фекалий работала недостаточно надежно, туалет достаточно регулярно выходил из строя. Также, для пользования туалетом приходилось проходить специальную подготовку. На тренажере в тоннеле стояла камера с подсветкой. Перед лицом астронавта стоял монитор с прицелом. Тренировка заключалась в том, чтобы поместить свой анус в центр прицела и запомнить положение тела, чтобы уже в невесомости фекалии начинали свой путь максимально близко к центру тоннеля. Относительно предыдущих американских космических туалетов система была прогрессивной, вентилятор и сменные насадки позволяли пользоваться туалетом и мужчинам и женщинам. Но туалет получился слишком сложным и недостаточно надежным. По воспоминаниям астронавта Майка Маллейна перед пользованием туалетом лучше всего было полностью раздеться. Утечки мочи и улетающие фекалии были не таким уж редким делом. Маллейн вспоминает одну достаточно неаппетитную шутку, которую устроил его коллега-астронавт. Он взял сосиску с обеда, спрятал её в кармане и пошёл в туалет. Выждав некоторое время, он выбросил сосиску в общий отсек и стал за ней гоняться с салфеткой (астронавты как могли уворачивались, не узнав сосиску в летающем предмете), а догнав, съел.

Туалет Спейс Шаттла. На переднем плане гибкий шланг мочеприемника

Видео тренажерной туалета Спейс Шаттла. В фильме участвует Майк Массимино, который «летал» на МКС с Говардом в «Теории Большого взрыва»:

Невысокая надежность туалета шаттла означала, что там всегда ждали своего часа пакеты для фекалий времен «Аполлона». И остается только надеяться, что эти неприятные ассенизационные архаизмы совсем сошли со сцены и не отправятся в космос на «Орионах» и других новых американских кораблях.

Роуч, Мэри «Обратная сторона космонавтики». Вся книга посвящена еде, туалету, мытью, перегрузкам физическим и психологическим и прочим малоаппетитным, но интересным скрытым сторонам космонавтики.
Маллейн, Майк «Верхом на ракетах: возмутительные рассказы астронавта шаттла».
http://www.nss.org/settlement/nasa/CoEvolutionBook/SPACE.HTML.
SP-368 Biomedical Results of Apollo.
Санитарно-гигиеническое оборудование на кораблях-спутниках.
A Review of Spacecraft Waste-management Systems, NASA, 1969 г.

Предыдущая публикация серии «Обеспечение длительного космического полёта» — там про еду и замкнутые системы жизнеобеспечения.

15 марта в 14:00 в Первой Библиотеке Городских Историй в Москве состоится моя скайп-лекция «Космические байки». Встреча ВК.
[ Афиша ]

источник