Как выглядит туалет в космосе
История космического туалета
В один прекрасный день у тебя в доме начинается капитальный ремонт систем водоснабжения и водоотведения. Рабочие снимают старые стояки подачи воды и канализации, и на несколько дней ты становишься чуть-чуть космонавтом — обтирание влажными салфетками вместо душа, ёмкости питьевой, технической и отработанной технической воды, ассенизационная ёмкость с хлоркой от запаха и прочие неудобства. К счастью, более чем полувековая история космических полётов хранит достаточно историй для отвлечения и поднятия настроения. В самом деле, любой ремонт меркнет перед неудобствами, выпавшими на долю, например, Фрэнка Бормана и Джима Лоувелла на «Джемини-VII».
Несовершенство человека
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.
Советское значит отличное
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» (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.
Две недели в мусорном баке
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:
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.
На Луну с мешками для фекалий
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.
Гигантский скачок вперед «Скайлэба»
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
И откат назад шаттла
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.
Список использованных источников
Предыдущая публикация серии «Обеспечение длительного космического полёта» — там про еду и замкнутые системы жизнеобеспечения.
Небольшое объявление
15 марта в 14:00 в Первой Библиотеке Городских Историй в Москве состоится моя скайп-лекция «Космические байки». Встреча ВК.
Как космонавты ходят в туалет?
Одна из тайн космической жизни, которая так сильно интересовала землян раскрыта. И в данной статье мы расскажем о том, как космонавты справляют нужду и как устроен туалет в космической ракете. Конечно покакать или пописать в космосе не так просто, как на земле и для этого космические путешественники даже проходят специальную подготовку. Но сам принцип не сильно отличается от земного.
Как устроен космический туалет?
Космический туалет универсален, им могут пользоваться как мужчины, так и женщины. Кстати женщин космонавток достаточно много. И тут действует равноправие, писать женщина в космосе может стоя. Для какашек и мочи предназначены разные приспособления, но принцип действия в некотором роде схож. Если земляне смывают свои отходы при помощи воды, то тут проточной воды нет и продукты человеческой жизнедеятельности всасываются аппаратом.
Для мочи существует специальный шланг, включается забор воздуха и можно писать. Моча впоследствии утилизируется за борт, хотя современные космические туалеты способны перерабатывать её в питьевую воду.
Российские космические туалеты считаются самыми лучшими и ими пользуются и другие страны. Здесь в отличии от автомобилестроения, мы можем гордиться за свою страну.
Чтобы посрать космонавты используют другое приспособление. Оно очень сильно напоминает обычный унитаз. Сидение у него анатомический формы, а под ним скрывается резервуар, в который нужно испражнятся. В этот резервуар стелется специальный пакетик для какашек, по завершению деяния космонавт завязывает пакет и выбрасывает в специальный отсек. Отходы в последствии отправляются на землю. Так что, если вам довелось когда-нибудь видеть падающий метеорит, то вполне возможно, что это привет от космонавтов, как они выражаются.
Как какают и писают космонавты?
Как говорят космические странники, — «Мы в туалет летаем». Как уже писалось выше, чтобы пописать в космосе предназначен специальный шланг. Космонавт одевает его на свой половой орган, включает вытяжку и приступает к действию.
Для того, чтобы покакать в космосе необходимо соблюдать правила безопасности – пристегнуться. Туалет оборудован специальными удерживающими поручнями. Сначала необходимо поместить в резервуар для какашек специальный мешочек. Для этого конструкция немного разбирается, после установки контейнера для фекалий собирается. Также необходимо сесть так, чтобы анальное отверстие находилось в правильном положении и не насрать случайно мимо. Также включается вытяжка и можно приступать к дефекации.
Что будет если не включить вытяжку в космическом туалете?
Отходы жизнедеятельности необходимо всасывать. Иначе в состоянии невесомости они попросту начнут парить по кораблю. Тогда придется ловить какашки и упаковывать их по пакетам. На такие аварийные случаи туалеты космических ракет оборудованы всем необходимым, в том числе и перчатками. Моча в космосе будет тоже вести себя весьма интересно. Она будет летать в пространстве, а при столкновении с предметами «прилипать» к ним. Вы можете даже держать её в руке.
Как космонавты вытирают попу после того как покакают?
Туалетной бумаги у космонавтов предостаточно, на любой вкус и цвет. Конечно есть свои сложности и особенности в том, чтобы вытереть попу после того как покакаешь. Если при испражнении космонавт сильно запачкался, то необходимо вытереться так, чтобы кал сразу же прилипал в бумаге и не улетел с неё. Иначе одинокий заблудший кусочек какашки будет бороздить просторы космического шаттла, а то и залетит кому-нибудь в рот.
На этом наше увлекательно путешествие в мир космических туалетов заканчивается. Желаем нашим космическим путникам, чтобы у них все было замечательно. Мы вас ждем!
lozga
lozgaНаучно-популярно о космосе и астрономии
Несовершенство человека
Советское значит отличное
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:
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.
Две недели в мусорном баке
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
С твердыми отходами ситуация была гораздо, гораздо хуже. Для них в NASA придумали специальные пакеты:
На Луну с мешками для фекалий
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.
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:
Гигантский скачок вперед «Скайлэба»
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
И откат назад шаттла
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.
Список использованных источников
Небольшое объявление
15 марта в 14:00 в Первой Библиотеке Городских Историй в Москве состоится моя скайп-лекция «Космические байки». Встреча ВК.
[ Афиша ]