Історія простору туалету

р.


Один день в будинку починається капітальний ремонт систем водопостачання та водовідведення. Працівники знімають старі підйомники водопостачання і каналізації, а протягом декількох днів ви стаєте трохи астронаут - протирання вологими серветками замість душової кабіни, ємності питної, технічної і відходів технічної води, відбілюючий контейнер від запаху і інших незручностей. На щастя, більш ніж історія півстоліття космічних ліхтарів має досить історії, щоб відволікти і піднятися вгору. Дійсно, будь-які ремонти блідотеки на обличчі неперевершених, наприклад, Френк Борман і Джим Lawwell на Gemini-VII.

Перші проблеми туалету з'явилися на самому початку космічних рейсів. 5 травня 1961 р. Astronaut Alan Shepherd - це перший американський простір. За планом суборбітальний рейс повинен тривати лише п'ятнадцять хвилин, тому жоден з інженерів не почав думати про потреби людини. Але через проблеми з погодою і технологією старт затримував, і в одній точці Алана, який був в кабіні більше чотирьох годин (і в костюмі більше восьми), сказав на радіо, що він абсолютно необхідний для отримання невеликих потреб. Перш ніж МКК був дуже реальною проблемою - спроба відірвати в костюмі може призвести до виходу з ладу датчиків телеметрії, проблем з терморегулювальною системою костюма, в найгіршому (неважко) випадку - до короткого контуру. Альтернативою буде просто скасувати рейс - послужити сервісну вежу протягом декількох хвилин, щоб піти в туалет і повернутися в кабіну не було технічної можливості. І давав публічність запуску, уявіть заголовки, якщо рейс був скасований з цієї причини. Ми вирішили взяти на себе шанс - Шепард був допущений до м'яса в блискучому гламурному костюмі. Продовжили відлік. Алан Шепардський кредит, він був жартомливим і жартівливим, що тепер він був «повернутися назад» (яргон для незаконних мексиканських мігрантів, які перетинають Ріо Гранде). Рейс був успішним, але все ж, коли спостерігаючи за кадром урочистої зустрічі на авіаперевізнику, це трохи смішний, щоб дізнатися, що спина Шепарда волога.
Друга Астронаут У.С., Гус Грішсом, зносила двошарову летарду, щоб тримати сечу між шарами. Розчин був невдалим, а першим орбітальним польотом Джона Гленна, простий сечіний ресівер (UCD - Urine Collection Device) був розроблений з попереднього проникнення, труби і ємності сечі:



До останнього рейсу суднової системи «Меркури» трохи змінено. Уролін на костюмі був доповнений стаціонарним контейнером. Астронаут повинен перекачувати сечу з контейнера на костюмі до стаціонарного. Вівчарка, яка супроводжувала Коопера на рейсі, жартує з ним, надягаючи кабіну в кабіні. жарт був пророк - насос працював погано, витікають шланги, кульки сечі в салоні. Принаймні частина коротких схем на останніх обертах рейсу була організована системою стічних вод, серйозно розкладаючи рейс.
І для великої потреби в судах «Меркури» нічого не було - астронавти три дні до польоту перейшли на спеціальну дієту, яка знижує обсяг фекесу. У разі затримки рейсу (і це було нормально), дієта була продовжена.

Кораблі "Восток" призначені для багатоденних рейсів, тому питання про наявність унітазу простору були вирішені заздалегідь, і навіть Гагарін пішов на 108-хвилинний рейс з повністю повним туалетом, який буде досить протягом декількох днів. Дизайн допускається впоратися з великими і малими потребами і був відносно простим:



1 - ресівер; 2 - колекція сечі; 3 - повітряний фільтр; 4 - вентилятор; 5 - колекція калів; 6 - чистий вихід повітря; 7 - гнучкий шланг; 8 - сигнал лампи.

Вентилятор створив потік повітря, який, як пилосос, смоктати в відходи і запобігти його від літати по кораблі. Рідкі дроби через трубу впало в збірник сечі, де вони були зафіксовані в порожньому матеріалі. Тверді фракції, що використовуються в колекції feces в замінному пакеті. Після цього пакет був закритий і видалений в відсік відпрацьованих відходів. Повітряний фільтр забезпечує очищення повітря від неприємного запаху. Чудова перевага туалету була придатна як для чоловіків, так і для жінок, які надали замінні насадки:



У верхній частині чоловіка є жінка на дно.

Перший астронаут, який перейшов на космос у великому шляху, був Валерій Биковський на Восток-5, і це не сталося без каріозності. Доповідь Биковського на землі звучала як «відбулася космічна станція»доВони були дуже відлякуті і навіть зібрані робочу групу, щоб розрахувати масу метеориту, який Бековський може зіткнутися, щоб почути удар. Але через круглий, на черговому засіданні зв'язку ситуація була вирішена до універсального рельєфу.
Дизайн був настільки успішним, що він не зазнав фундаментальних змін більше половини століття. На сучасному "Унії" практично однаковий туалет, відрізняється тільки у вигляді відсіку фіксаторів:



Тут ви можете побачити демонстрацію туалету в нульовій тяжіння (Soyuz TMA-14, 2009):


Унітази радянських космічних станцій і ІСД працюють за таким же принципом пилососа і розрізняються тільки в повноцінному сидіння і більш складною системою очищення відпрацьованих рідин. Sponge наповнювач має порівняно невеликий ресурс, тому на орбітальних станціях рідкі відходи надходить до спеціальних резервуарів (які потім завантажуються іншими сміттями в вантажний корабель Прогрес і спалюють його в атмосферу) або до системи регенерації, яка отримує питну воду або кисень від сечі для дихання.
На ІСД два туалети вітчизняного виробництва:



Лівий туалет в модулі "Зірка", праворуч - в модулі Destiny

Відео з фільму «Космічна Одіссея, століття XXI» (туалет з 4:30):


Туалети іноді ламаються (як будь-який інший додаток) і роблять новини, але вони дійсно дуже надійні і комфортні.

На відміну від дизайнерів СРСР/Росія, Американський дизайн думав в питаннях каналізації пройшов довгий і складний шлях і, незважаючи на всі зусилля, створив комплекс, некомфортний і неприємний пристрій. Кораблі «Геміні» давно летять, до двох тижнів, а потім заміс у вигляді УКД недостатньо. УКД не відійшов і використовувався на Гвіні, Аполлоні та Space Shuttles. Чоловічі астронаути занурюють процедуру вибору презервативу для UCD (Я рекомендую читання Майка Муллане "Рід рокетів", він описує його дуже барвисто) і може вибрати, чи можна почати з UCD або діапером (Мульлайн радить вибір UCD, підгузник більш некомфортний). Тим не менш, на орбіті потрібно було використовувати ще один туалет.



Геїн-ера UCD

Оригінальний дизайн вимагає астроната до сечовипускання в сечовипускання при ручному створенні тяги при розтягуванні акордеону ресивера:



Ліворуч - сечовивід, праворуч - акордеон приймального пристрою.

Ідею виявилося без використання. По-перше, натягнувши гармоніку, нереально, потрібна допомога другого астронату. По-друге, система часто в'язана сеча замість всмоктування - гармоніка не вентилятор, один безтурботний рух досить створити надлишковий тиск, а не тонізуючий.
Почати з Gemini-V, система була змінена - уретер був виготовлений щільно фітинг і одягнув як презервативу. Задній клапан додано в шланг, який захищає від викидів сечі, а прийомний пристрій замінив простим м'яким контейнером:



У цій формі система була більш-менш придатною для використання. Почати з Близнюки, сечі (крім дрібних пакетів для подальшого медичного аналізу) не зберігалися на дошці, але було виділено через спеціальний нагрітий клапан (рідка в вакуумі миттєво випаровується і перетворюється в лід, не нагріваючи клапан буде забитий). За даними астрономаутів, одна з найкрасивіших визначних пам'яток в космосі - виділення сечі на заході. Урина перетворилася в лід і росла красиво в льоду хмару. В принципі, будь-яка інша рідина буде підходити замість сечі, але звичайна вода, наприклад, не кинулася перекриття.

З твердими відходами ситуація була значно гірше. Для них НАСА придумав спеціальні пакети:



У пакеті з'явилася липка шия, і довелося приклеїти до бульйонів навколо заднього проходу. Після дефекації, потрібно було приклеїти пальцями в спеціальний пакет, відокремити кали від тіла і відштовхувати їх далі в сумку, щоб не літати. Потім потрібно було відірвати мішок з дезінфікуючим засобом, розташувати його в великій сумці плодів і перемішувати – це необхідно для того, щоб вбити бактерії і запобігти утворенню газу в пакеті. Після цього був поворот туалетного паперу і мокрих серветок, і, нарешті, довелося поставити в інший пакет і упакувати в контейнер для сміття.
В цілому ідея була дійсно страшною. Клей на шиї витягують волосся на шкірі, викопують з мішка, щоб піти в туалеті близько 45 хвилин, і ніяк не було заповнювати кабіну неприємними запахами.

Програма Близнюки мала два тривалі рейси - Близнюки-В (незвичайно 8 днів) і Близнюки-VII (дві тижні). Обидва рейси, необхідні для виграшу з астронома. Найгірший був Френк Борман і Джим Lawwell на Gemini-VII. Через тиждень каюта заповнюється стібкою сечі (не все можна протерти) і немитаними тілами (відсутні зміни одягу або можливості мити). Астронавти переносять стільки, скільки вони могли - перший раз у великому шляху пішов тільки на десятий день. Останні кілька днів були дуже неприємними. Але в той час була велика перемога - Сполучені Штати Америки перенесли Радянський Союз з точки зору тривалості польоту, і два тижні досить літати до місяця.

Програма Аполлона була заснована на каналізаційних роботах Близнюки. Відходи рідини зібрані в тих же зносних приймачах з контейнерами та бортами. Для кожного астроната було резервом 10 замінних манжетів для крою.



І з великою потребою вона була ще погана - сумки poop залишилися практично незмінними:



Короткі описи виступів астрономів регулярно включають обговорення "Чому павук летить навколо кабіни":



Оскільки програма Аполлона була призначена для посадки на місяць, системи для збору сечі та плодів для космічних костюмів повинні бути додані. Урина була зібрана в нормальному UCD, і для фексів, які роблять щось схоже на діапер:



Особливістю американської космічної програми був детальний аналіз відходів — зразки сечі та фексів, які були доставлені до Землі, а відповідно до ромерів, вони все ще зберігаються в холодильниках НАСА.

На станції Skylab американці підходили до радянського рівня комфорту туалету. Вентилятор нарешті з'явився в дренажній системі. Правда, замість сечового воронку, ті ж манжети використовуються як на Аполлоні, але хоча б вентилятор надійно створений для засвоєння сечі. Але в разі збору твердих відходів з'явився туалет із змінними мішками:





На рівні коліна видно твердий приймач відходів

І в туалеті Space Shuttle був інженерним озброєнням. Оригінальна ідея була чудовою — нехай в туалеті, в якому попливи покладуть в ресивер без астроната. Однак не вдалося досягнути надійної роботи - кали постійно доторкнулися стін тунелю, а астрономи змушені постійно чистити її. Система фасування feces не була надійною, туалет регулярно не вдалося. Для використання унітазу необхідно спеціальне навчання. На тренажері в тунелі була камера з підсвічуванням. На обличчі астроната був монітор з прицілом. Тренування було розташувати свій анус в центрі пам'ятки і пам'ятувати позицію тіла, щоб вже в нульовій гравітації кали починають свій шлях якомога ближче до центру тунелю. Відносно до попередніх американських космічних унітазів, система була прогресивною, вентилятором і взаємозамінними насадками дозволено як чоловіки, так і жінки, які використовують туалет. Але туалет був занадто складним і ненадійним. Astronaut Mike Mullane згадував, що краще зробити перед використанням туалету було повністю роздягати. Не так рідкісні витоки сечовини і літаючі Муллане згадує один досить непристойний жарт, який зробив його другом астронатом. Він взяв ковбасу з обіду, поховавши її в кишеню і відправився в ванну кімнату. Після очікування деякого часу він прокинув ковбасу в загальний відсік і почав його розчісувати з серветкою (астронаути, як вони могли б зробити, не впізнавши ковбасу в польотному об'єкті), і після того, як виловити, е...



Space Shuttle Туалет. У передній частині є гнучким зволожувачем.

Відео тренажерного залу Space Shuttle. Фільм містить Майк Масіміно, які летять до ІСС з Howard в The Big Bang Theory:


Невисока надійність унітазу, яка завжди чекала на час. І ми можемо тільки сподіватися, що ці неприємні асиміляції архаїзми повністю залишили сцену і не зайдемо в космос на Оріонах і інших нових американських кораблях.

Перелік використаних джерел

• Роах, Мері, Задня сторона космосу. Вся книга присвячена харчуванню, унітазу, мийки, фізичного та психологічного перевантаження та інших неприпустимостям, але цікавими прихованими сторонами астрономії.
• Мулен, Майк, "Рідний рокет: зовнішня казка Шахрайського Астронату".
• http://www.nss.org/settlement/nasa/CoEvolutionBook/SPACE. HTML.
• SP-368 Біомедичні результати Аполлона.
• Санітарно-гігієнічне обладнання на супутникових кораблях.
• Огляд систем управління відходами космічних апаратів, НАСО, 1969

Попереднє видання серії «Під час довгого космічного польоту» про системи підтримки продуктів харчування та закритого життя.

15 березня о 16:00 у Першій бібліотеці урбаністичних студій у Москві пройде моя лекція Skype «Космічні велосипеди». Засідання ВК.
Афіша



Джерело: geektimes.ru/post/246952/