Космический туалет

Космический туалет (сокр.: АСУ, ассенизационно-санитарное устройство) — санитарно-гигиенический блок (санузел), находящийся на пилотируемом космическом корабле, орбитальной станции.

Санитарно-гигиенический блок на МКС в модуле «Спокойствие»

Предыстория

Когда только зарождалась пилотируемая космонавтика и полёты были короткими и выполнялись в большинстве своём в скафандрах, первые устройства для сбора твёрдых и жидких отходов представляли собой эластичные трусы со сменными гигроскопическими прокладками — предтечами подгузников[1][2].

АСУ станции «Салют»

На первой в истории пилотируемой орбитальной станции «Салют-1», как и на на второй в истории пилотируемой орбитальной станций «Скайлэб» для гигиены космонавтов был предусмотрен душ[3]. Позже душем был оборудованы «Салют-4», «Салют-5», «Салют-6», «Салют-7» и «Мир». Хотя оказалось не очень удобно и эффективно и вообще сложно в использовании. На Скайлэбе оправдывалось очень большим запасом воды исходно. На Международной космической станции (МКС) душа нет, космонавты умываются с помощью влажных салфеток или воды из-под крана с мылом, упакованным в тюбики. Экипажам предоставляется легкосмываемый шампунь и съедобная зубная паста для экономии воды[4].

В условиях невесомости на орбитальной станции необходимо использовать вентиляторную всасывающую систему — продукты жизнедеятельности человека, по сути, сдувают потоком воздуха.

Санузел на орбитальной станции

МКС
Туалет, расположенный в модуле «Звезда»

На МКС находится 3 санузла, один расположен в модуле «Звезда», второй — в модуле «Спокойствие», был доставлен на станцию STS-126 в ноябре 2008 года, третий переносной, из них два санузла российского производства[5][6][7]. Туалет в модуле «Спокойствие» аналогичен тому, который смонтирован в российском модуле «Звезда», но дополнительно оснащён американской подсистемой регенерации непитьевой воды из мочи́ и пота космонавтов[8]. НАСА заказало «свой» первый космический туалет для модуля МКС у РКК Энергия в 2007 году за 19 миллионов долларов, так как посчитало, что это будет дешевле, чем разрабатывать свой для МКС с нуля[9][10]. Запущенный в 2021 году российский многоцелевой лабораторный модуль «Наука» оснащён новым космическим санузлом[11].

Космические туалеты имеют официальное название «Waste and Hygiene Compartments». После всасывания все отходы расщепляют на кислород и воду, эти составляющие жидких отходов человека запускают в замкнутый цикл орбитальной станции.

Унитаз на ОС предназначен как для мужчин, так и для женщин — выглядит точно так же, как на Земле, но имеет ряд конструктивных особенностей. Унитаз снабжён фиксаторами для ног и держателями для бёдер, в него вмонтированы мощные воздушные насосы. Космонавт пристёгивается специальным пружинным креплением к сидению унитаза, затем включает мощный вентилятор и открывает всасывающее отверстие, куда воздушный поток уносит все отходы.

Принцип работы

В туалетах вместо воды используется вакуум. Твёрдые отходы собираются в специальные сетчатые пластиковые мешки, которые некоторое время хранятся в алюминиевых 20-литровых контейнерах. Заполненные контейнеры перекладывают в транспортный грузовой корабль (ТГК) «Прогресс» для дальнейшей утилизации[12]. После всасывания жидкие отходы собираются с помощью специального шланга с насадкой, которым могут воспользоваться как мужчины, так и женщины, а затем передаются системе регенерации, восстанавливающей их до состояния питьевой воды, которая используется в техническом контуре станции.

На МКС воздух из туалетов перед попаданием в жилые помещения обязательно фильтруется для очистки от бактерий и запаха[13].

Мир

На ОС «Мир» впервые в мировой практике была применена система «НИИхиммаш», которая регенерировала из жидких отходов воду[14].

Санузел в космических кораблях
Устройство для отправления потребностей, использовавшееся на корабле «Союз»

Туалеты на орбитальных станциях и космических кораблях (шаттлах, Союзах) существенно различаются в конструкции, ввиду того, что вторые летают недолго, а ОС годами находятся на орбите в космосе[15].

На шаттлах
Схема элементов санузла «Спейс шаттла»

На «Шаттле» можно было справлять нужду стоя — как мужчинам, так и женщинам. Для этого была разработана специальная воронка со шлангом, который подсоединяется к унитазу. При желании космонавт может пользоваться ею сидя. Система канализации отделяет твёрдые отходы от жидких. Твёрдые прессуются и хранятся на борту шаттла, а после посадки выгружаются. Жидкие отходы выбрасываются в открытый космос[16].

Космический туалет следующего поколения

В 2009 году Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) объединилось с инженерами от частного сектора для создания в течение пяти лет космического туалета следующего поколения[17].

В ноябре 2018 года НАСА заключила контракт с фирмой Hamilton Sundstrand Space Systems International стоимостью 16,5 миллионов долларов на поставку туалета следующего поколения для МКС[18].

Инциденты
Астронавт Клод Николье изучает руководство по ремонту и техническому обслуживанию санузла, миссия STS-46
  • 28 мая 2008 года вышел из строя единственный туалет на МКС (модуль Звезда) из-за засора помпы. У туалета отказал вентилятор двигателя. После этого часть оборудования, отвечающая за сбор жидкости, работала с перебоями[19];
  • В октябре 2008 года вышел из строя единственный туалет на МКС (модуль Звезда) из-за засора помпы. Помпа является главным механизмом космического туалета;
  • В ноябре 2008 года на МКС вышла из строя система регенерации воды в туалете. Причиной поломки оказалось попадание не в тот сосуд дезинфицирующей жидкости[20];
  • 19 июля 2009 года вышел из строя туалет, установленный в американском модуле Дестини. Разделительный насос вышел из строя[21];
  • В январе 2010 года на американском сегменте МКС вышел из строя туалет. Большое содержание кальция в жидких отходах космонавтов вызвало засор системы водоочистки. В связи с поломкой содержимое туалета пришлось загружать в ТГК «Прогресс», который был сведён с орбиты Земли и затоплен в Тихом океане;
  • 6 июля 2010 года на американском сегменте МКС вышел из строя туалет. В трубопроводе появились пузырьки воздуха, которые заблокировали систему.
  • В июле 2018 года НАСА заказала у РКК Энергия техническое обслуживание своего туалета и заключило новые контракты с российской корпорацией[9].

Примечания
  1. Терехов, 2015.
  2. Kemmerer W. W. Jr., Morar Jon W. A review of spacecraft waste-management systems (англ.) // NASA : препринт. — 1969. — August (no. NASA TM X-1851). Архивировано 27 мая 2019 года.
  3. Benson, Charles Dunlap and William David Compton. Living and Working in Space: A History of Skylab. NASA publication SP-4208 (англ.)
  4. Mir Hardware Heritage/Part 2 — Almaz, Salyut, and Mir — Wikisource (англ.)
  5. STS-130 MCC Status Report #21 (англ.). nasa.gov (18 февраля 2010). — рапорт STS-130, в том числе упоминается об установке Waste and Hygiene Compartment — это наименование туалета.
  6. Station Prepares for Expanding Crew (англ.). nasa.gov (11 июля 2008).
  7. STS-127 MCC Status Report #09 (англ.). nasa.gov (19 июля 2009).
  8. Из-за поломки туалета американцы на МКС стали чаще ходить к россиянам. РИА Новости (6 июля 2010).
  9. Туалет за $19 млн для МКС. Роскошная разработка или вброс?. Телеканал 360°. Дата обращения: 29 января 2019.
  10. Космический туалет. Lenta.ru (6 июля 2007).
  11. В российском сегменте МКС начали устанавливать новый туалет. РИА Новости (16 сентября 2021).
  12. Ed Lu. Greetings Earthling (англ.). NASA (8 сентября 2003). Дата обращения: 1 ноября 2009. Архивировано 11 сентября 2012 года.
  13. Как устроены туалеты для космонавтов?. yugZONE.ru.
  14. Космический туалет (или о чём молчат космонавты). nnm.ru. (недоступная ссылка)
  15. Stapleton, 2013.
  16. Как ходят в туалет на космическом корабле. fishki.net (17 февраля 2011).
  17. Космический туалет нового поколения. LiveInternet.ru (29 сентября 2009). (недоступная ссылка)
  18. Bill D’Zio. The future of deep space travel depends on this new technology. medium.com. 2020-06-17.
  19. Один из двух туалетов на МКС вышел из строя. РИА Новости (19 июля 2009).
  20. Космонавты не могут починить туалет на МКС. Вести.ру (8 июля 2010).
  21. STS-127/ISS 2J/A MISSION ARCHIVE (FINAL). cbsnews.com.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.