Вот как работает космический туалет НАСА за $ 23 миллиона

Всем привет! Сегодня у нас очень необычная тема. Мы обсудим туалеты в космосе! У первых астронавтов вообще не было туалета. Первый американский астронавт и второй человек в космосе Алан Шепард оказался в очень неловкой ситуации. Его полет должен был длиться всего пятнадцать минут, и в корабле не стали устанавливать никакого туалета. Шепард занял свое место в космическом корабле примерно за час до запланированного запуска. Но из-за погодных условий и технических неполадок запуск ракеты отложили на два часа. Алан Шепард всё это время лежал на спине в космическом корабле. В какой-то момент ему понадобилось в туалет. Он сообщил об этом в центр управления. Но если бы он из-за этого вышел из ракеты, то это задержало бы запуск на неопределенный срок. Поэтому центр управления его не выпустил. Единственным выходом было попытаться расслабиться.

Ему пришлось сделать свое дело прямо в скафандр — как и вся остальная одежда, он был сделан из хлопка, который хорошо впитывает и поглощает жидкость. Так что Алан Шепард завершил полет, так сказать, относительно сухим. Правда, он отключил датчики в своем костюме. Если бы они намокли, то привели бы к короткому замыканию. Но первый человек в космосе, Юрий Гагарин, сумел решить ту же проблему еще до запуска ракеты. Когда его везли на автобусе к ракете, за пару минут до прибытия он попросил сделать остановку, чтобы облегчиться. Так Юрий Гагарин совершил почти двухчасовой полет с комфортом. В общем, никогда не забывайте сходить в туалет перед долгой поездкой!

Позже НАСА позаботилось об астронавтах, создав специальное устройство, поскольку людей стали отправлять в космос на более длительные миссии. Оно состояло из цилиндра, который должен был надевать астронавт. Эту систему нужно было прикреплять ремнями к талии. Цилиндр соединялся с мешком, в котором собирались все отходы. Это был первый туалет НАСА. Удобный и недорогой. НАСА пыталось экспериментировать и с рационом питания астронавтов. Нужно было замедлить пищеварение и увеличить время образования отходов. Астронавт Джон Гленн опробовал этот метод. Его полет вокруг Земли длился около пяти часов. Специальная диета и медикаменты позволили астронавту относительно долго избегать зова природы. Он сделал свое дело прямо перед тем, как снова войти в атмосферу.

Когда ученые проанализировали его отходы, они обнаружили, что их объем на тридцать пять процентов больше, чем может вместить мочевой пузырь среднего человека. Но у него не было жалоб на свое состояние, и он сказал, что полет был комфортным. А сейчас, когда астронавты проводят время внутри станции, корабля и в открытом космосе, они порой носят скафандры по девять часов подряд. А значит, пользоваться обычным туалетом на борту — не вариант. Решение этой проблемы простое: подгузники. Они, конечно, более совершенные, чем те, что продаются на Земле, со специальным амортизатором, вшитым в ткань. Они могут сохранять тело астронавта сухим в течение долгого времени. Как вы уже знаете, я — учитель в средней школе.

Если бы мы отправились с моими учениками на экскурсию на Международную космическую станцию, в первую очередь они бы задали такой вопрос: «Том, а где здесь туалет?» Конечно, они были бы рады узнать о космосе, но, оказывается, пользование туалетом в условиях невесомости может оказаться сложной задачей, требующей подготовки. Если вы возьмете шланг и начнете поливать цветы в своем саду, вода хлынет сплошным потоком. Под влиянием гравитации она попадет туда, куда вы целитесь. А в космосе, как вы знаете, гравитации почти нет. И вода, выходящая из шланга, продолжит лететь в том же направлении. А если нужно попасть точно в цель, это еще сложнее. Поток может распасться на капли. Они начнут отскакивать от стен, опускаться и взлетать. Так что, если вы попытаетесь воспользоваться обычным земным туалетом в космосе, вы будете окружены летающими каплями.

Эту проблему можно решить, если создать силу, которая будет притягивать отходы. Если не гравитация, то вакуум — как в туалетах самолетов. После нажатия кнопки смыва там всегда слышится жужжащий звук. Это вентилятор, который начинает откачивать воздух из бака для отходов. Когда давление достаточно низкое, отверстие в сливе открывается, и все отходы мгновенно уходят вниз. Вот так и работает космический туалет на Международной космической станции, где нужно создать вакуум с самого начала. Таким образом, «вода из шланга» будет образовывать поток не из-за силы тяжести, а из-за воздуха, втягиваемого внутрь вентилятором.

Да, и обычные туалеты не подходят. Чтобы воспользоваться туалетом на МКС, нужно взять шланг и включить туалет с помощью кнопки. Вентилятор внутри начнет вращаться, втягивая воздух. По сути, это пылесос. А на конце шланга есть воронка, чтобы туалетом могли пользоваться как мужчины, так и женщины. Всасывающий поток воздуха подхватывает все капли и направляет их в резервуар. Затем начинается очистка отходов разными фильтрами и химикатами. Есть даже резервуар с мощной кислотой для растворения любых твердых образований в отходах. Иначе они могут засорить фильтры и клапаны сложной системы и привести к поломке. Текущий унитаз — очень неприятная вещь, когда вы заперты в тесном пространстве без гравитации.

Эта кислота может растворять даже металлы. Поэтому материалы для космических туалетов изготавливаются из специальных титановых сплавов, сверхпрочных и очень дорогих. После очистки отходы превращаются в питьевую воду. Со временем вода снова превратится в отходы, и цикл повторится. Не волнуйтесь, система очистки работает идеально и кофе не получит неожиданный привкус. Всё немного сложнее, когда нужно сходить в туалет «по большому». Тогда, как и на Земле, приходится сначала поднять крышку унитаза. В этот момент включается тот же вентилятор, что и в предыдущем случае, и начинает работать, чтобы предотвратить неприятные запахи. Теперь вам нужно сесть на унитаз. Вот еще одна проблема. В невесомости это трудно. Так что есть ремни для ног и ручки, чтобы держаться.

Вентилятор отправляет всё в бак для отходов, в том числе и бумагу с салфетками. Затем каждая порция твердых отходов отправляется в бак и запечатывается, и мешки с отходами собираются в специальный контейнер. Контейнеры хранятся на МКС до прилета грузового корабля. Астронавты получают запасы продовольствия и воды, а также научное оборудование. Затем они сгружают в грузовой корабль контейнеры с отходами и другим мусором. После этого он отстыковывается и летит на Землю. Все грузовые корабли полностью сгорают из-за трения о воздух в верхних слоях атмосферы, и все отходы утилизируются до достижения поверхности планеты.

Другой вариант — выбрасывать контейнеры с отходами прямо в открытый космос. В конечном итоге их притягивает земная гравитация, и они тоже сгорают в атмосфере. Сейчас НАСА разрабатывает систему, которая могла бы перерабатывать твердые отходы в воду. В конце концов, вода является ценным ресурсом на МКС. Итак, этот космический туалет размером со скутер стоит около двадцати трех миллионов долларов! Это включает в себя годы разработки и производства. И эта цена — без доставки на МКС. За такие деньги можно купить Bugatti Veyron, самый дорогой автомобиль в мире. Или частный самолет. Или какой-нибудь остров. Или даже несколько островов. Ладно, давайте вернемся в космос.

Путешествие начинается со стартовой площадки. Ракета, которая доставит груз на МКС, собрана. Зажигание! Включаются ракетные двигатели. Каждую секунду сжигаются сотни литров топлива. Ракета взлетает. Когда сгорает всё топливо, отстыковывается первая ступень ракеты, которая после этого возвращается на Землю. Ее можно использовать снова после дозаправки. Как только ракета-носитель отстыковывается, вторая ступень ракеты запускает двигатели. Теперь сжигается еще больше топлива, чтобы ракета могла достичь МКС на высоте четыреста километров над уровнем моря. И на орбите грузовой корабль состыковывается с МКС. Ура! Космический туалет доставлен! Но запуск ракеты-носителя стоит около пятидесяти миллионов долларов. А еще скоро люди полетят на Марс, и это займет около семи месяцев, поэтому надо бы создать для астронавтов туалет поудобнее. Туалет за двадцать три миллиона долларов обязательно будет улучшен. Вероятно, он станет меньше и легче, чтобы занимать меньше места и экономить топливо. Спасибо, что вы сегодня были с нами!