На Международной космической станции собраны различные высокотехнологичные приборы, оборудована передовая лаборатория с суперкомпьютером и квантовыми лазерами. Этой осенью на МКС отправится еще одна новинка — современный космический туалет.
Устройство под названием Универсальная система управления отходами разрабатывали с 2015 года. NASA оно обошлось в 23 миллиона долларов. Новый унитаз представляет собой цилиндр с воронкой для сбора мочи и съемным уплотнителем для фекалий. В него также встроена система очистки, с помощью которой из мочи можно получать воду, необходимую для системы жизнеобеспечения космической станции.
Одно из главных отличий нового туалета NASA заключается в том, что он компактный, достаточно легкий и полностью автономный. Кроме того, его дизайн впервые разрабатывался с учетом потребностей женского экипажа.
Сходить в туалет в условиях микрогравитации на МКС непросто. Однако сегодня у астронавтов гораздо более комфортные условия, чем у первых людей в космосе. На первых порах NASA не уделяло внимания тому, как астронавты будут справлять свои естественные потребности. Например, Алан Шепард — первый американец, отправившийся в космос в 1961 году — вынужден был мочиться в скафандр. «Конечно, с хлопчатобумажным нижним бельем, которое у нас было, все сразу впиталось», — вспоминал он.
Комплект из шести латексных манжет, предназначенный для командира миссии «Аполлон-11» по высадке на Луну Нила Армстронга в июле 1969 года.
Smithsonian National Museum of Natural History
После этого в NASA занялись разработкой гигиенического оборудования для астронавтов. Появились устройства для сбора мочи, которые крепились на теле под одеждой. Мочиться приходилось в латексную манжету, которая соединялась с устройством пластиковой трубкой с клапаном и зажимом. Манжеты были трех размеров и предназначались исключительно для мужчин-астронавтов. Но сама система была не очень надежной и нередко протекала.
С дефекацией дело обстояло еще сложнее. Первые устройства для этой цели были просто сумками, прикрепленными к ягодицам астронавтов. Но сама задача была неудобной, неприятной и занимала много времени. «После дефекации член экипажа должен запечатать пакет и разминать его, чтобы смешать жидкий бактерицид с содержимым и таким образом обеспечить необходимую степень стабилизации фекалий», — говорилось в инструкции NASA. Поэтому астронавты часто принимали слабительные средства перед запуском, а во время полета полагались на лекарства, которые заставляли их кишечник работать медленнее.
Устройство для сбора мочи, которое астронавты носили под одеждой. Его использовали члены экипажа «Аполлон-11» по высадке на Луну в июле 1969 года.
Smithsonian National Museum of Natural History
В 1973 году NASA построило свою первую космическую станцию Skylab. Поскольку астронавты собирались жить в космосе несколько месяцев, станцию впервые оборудовали уборной и душем. Туалет представлял собой отверстие в стене, через которое всасывались испражнения и затем сортировались в пакеты. А душ — цилиндрический корпус из ткани, нижняя часть которого крепилась к полу. Чтобы принять душ, нужно было поднять эту «занавеску» и прикрепить к потолку вокруг смесителя.
Астронавт Чарльз Конрад в душе на орбитальной станции Skylab, 1 июня 1973 года. Первый космический туалет на станции Skylab, которую запустили на орбиту Земли в мае 1973 года.
NASA
В 1980-х туалеты впервые появились на космических шаттлах. Они уже были больше похожи на обычные унитазы, но с более узким отверстием. Однако пользоваться ими было непросто. Для этого астронавтов тренировали перед полетом на специальном симуляторе. По словам инструктора Скотта Вайнштейна, здесь важно сохранять равновесие. Поэтому под сиденье тренажера крепится камера, чтобы астронавты могли видеть, попадают ли они в цель.
В это время в космос отправляются первые женщины. Они не могли пользоваться пластиковыми трубками и латексными манжетами, когда туалет был недоступен. Поэтому для них разработали специальное одноразовое нижнее белье, с «багажником» для сбора мочи и фекалий, которое надевали под скафандр. Пегги Уитсон, которая провела рекордные для всех астронавтов NASA 665 суток на орбите, говорит, что поход в туалет — это самая неприятная часть работы в космосе. «Главная сложность в том, что вы пытаетесь поразить довольно маленькую цель».
Комплект одноразового нижнего белья для первой американской женщины-астронавта Салли Райд, 1983 год.
Smithsonian National Museum of Natural History
Сегодня уборная на МКС напоминает шкаф — с небольшим унитазом и блоками для хранения отходов. Ее главные недостатки — громоздкость, сложности в обслуживании и периодические сбои в работе. Например, в начале прошлого года во время замены бака с водой в туалете на МКС из-за поломки системы пролилось около 10 литров. И членам экипажа пришлось впитывать воду полотенцами.
Уборная на МКС, 23 июня 2017 года.
NASA
«По мере того, как мы продвигаемся в освоении космоса, происходит и развитие туалета», — говорит Мелисса Маккинли, которая возглавляет команду NASA, работающую над Универсальной системой управления отходами. Она надеется, что новое устройство поможет избежать подобных проблем. А за счет компактности и простоты в обслуживании новый космический туалет можно будет использовать на различных кораблях с экипажем в ближайшем будущем. В первую очередь, речь идет о полете на Луну, запланированном на 2024 год, а также о миссии на Марс. Поэтому NASA отправляет опытный образец на МКС уже сейчас, чтобы протестировать его в полевых условиях.
Новая Универсальная система управления отходами, разработанная NASA.
NASA
Впрочем Захария Тейлор из Космического центра NASA имени Джонсона продолжает работать над усовершенствованием дизайна космической уборной. В своей недавней статье он описывает способы повысить комфорт туалета для астронавтов и «добавить к нему немного более дружественного для человека интерфейса». Например, чтобы не соскользнуть с сиденья в условиях микрогравитации, астронавтам приходится пользоваться специальными креплениями для рук и ног. Тейлор предлагает использовать конструкцию, похожую на ремень безопасности или ограничители на коленях в американских горках. Также он предлагает изменить конструкцию унитаза. Ведь, согласно последним исследованиям, наиболее идеальная позиция для испражнения — сидя на корточках с прижатыми к груди бедрами. Пока что эти проекты остаются на бумаге. Однако начальница Тейлора, Мелисса Маккинли говорит, что «мы уже думаем о том, как улучшить следующую версию».