Artikeln talar om hur astronauter går på toaletten i rymden och tar en dusch, samt på vilken princip rymdavloppssystemet och vattenförsörjningssystemet är utformat.
Plats
För 55 år sedan hände det som många forskare drömde om - människan gjorde den första rymdfärden och flydde vår planets gränser.
Senare, när det stod klart att det var fullt möjligt och nödvändigt att distribuera forskningsstationer i jordens omloppsbana, började alla rymdmakter sin design och utveckling. Men på grund av de höga kostnaderna för sådana projekt var det bara USA och Sovjetunionen som kunde slutföra dem. Och senare skapades ISS, den internationella rymdstationen. Det kommer snart att fira tjugo års tjänst.
Men ISS är långt ifrån det första rymdobjektet som skapats för långvarig boende av människor, vilket innebär att det har allt som behövs för ett relativt bekvämt liv för astronauter och för att upprätthålla deras vitala funktioner, inklusive en hygienenhet. Och en delikat fråga som ofta kan höras från okunniga människor: hur går astronauter på toaletten i rymden? Detta är vad vi kommer att prata om i den här artikeln.
Hygien
Det här ämnet kommer sällan upp i rapporter om astronauter, vetenskapsfilmer eller litteratur, inte ens science fiction. I konstverk undertrycks ofta obekväma detaljer. Du kan ofta hitta böcker om hur modiga rymdfarare från framtiden spenderar dussintals timmar i strids- eller vetenskapliga rymddräkter. Trots ämnets känslighet är en rymdtoalett en komplex teknisk anordning, vars princip och design utvecklades av de bästa sinnena inom teknik. Och detta är inte utan anledning.
Saken är den att orbitalstationer och rymdskepp ännu inte kan skapa artificiell gravitation, och problemet med rymdtoaletter blev akut i början av rymdutforskningen. Faktum är att i frånvaro av gravitation, kommer flytande mänskligt avfall helt enkelt att spridas genom avdelningarna och kan orsaka kortslutning eller täppa till luftcirkulationssystemet.
Så hur går astronauter på toaletten i rymden? I själva verket är det enkelt. Toaletter är designade enligt principen om en dammsugare - avfall dras in genom undertryck och går sedan in i återvinningssystemet. Men låt oss titta på deras enhet mer detaljerat.
Installation av ISS toaletter
Ett badrum på en orbitalstation är en mycket viktig enhet, tillsammans med luftväxlings- eller termoregleringssystem. Om det misslyckas kommer ytterligare användning av stationen att bli omöjlig. Det är sant att sådana situationer aldrig har hänt tidigare, och astronauterna har extra kompakta toalettapparater. Men faran ligger i det faktum att det i rymden är omöjligt att öppna hyttventilen, kasta ut allt avfall och ventilera rummet från den obehagliga lukten. Så låt oss titta på frågan om hur astronauter går på toaletten i rymden mer i detalj.
Det finns tre badrum på ISS, och två av dem är rysktillverkade. Deras toaletter är lämpliga för besättningsmedlemmar av båda könen. Som redan nämnts arbetar de enligt principen om en dammsugare, som drar in allt avfall i städsystemet och förhindrar att det sprids i stationens fack. Och sedan går avfallsprodukterna in i processsystemets kretslopp, där de används för att producera dricks- och processvatten med syre.
Naturligtvis skiljer sig sanitets- och hygienblocket på ISS och dess toalett mycket från dem på jorden. Först och främst genom närvaron av fästen för benen (så att astronauten inte flyger iväg i förväg), samt speciella hållare för låren. Och istället för vatten använder de ett vakuum, som drar in allt avfall. Efter rengöringscykeln samlas resterande avfall i speciella behållare och, när de fylls, flyttas det till ett av lastfartygen för vidare omhändertagande. Så nu vet vi hur astronauter går på toaletten i rymden. Men vad händer om astronauten behöver gå på toaletten när han är i rymdfarkosten och inte på stationen?
Rymdskeppstoaletter
Att skjuta upp en rymdfarkost i rymden och docka den med ISS är en mycket svår uppgift. Ibland måste astronauter sitta i en raket redo för uppskjutning under ganska lång tid, och docknings- och manövreringsprocessen pågår i tiotals timmar. Naturligtvis kan ingen normal människa uthärda så mycket utan att gå på toaletten. Därför, före uppskjutning, satte astronauter på speciella blöjor under sina rymddräkter. Rymdfarkostens struktur är sådan att det är opraktiskt att lägga utrymme på att skapa en separat, även den enklaste toaletten.
Om du planerar att spendera lång tid ombord på fartyget, som var fallet under de första åren, när rymdstationer inte fanns, används speciella toalettanordningar - flexibla slangar med munstycken i form av trattar. Undertryck i dem skapar luftdrag, fast avfall samlas i soptunnor och flytande avfall slängs utanför fartyget.
Hur tvättar astronauter?
Till en början klarade sig rymdutforskare utan vattenprocedurer. De använde våtservetter. Men när de första rymdstationerna byggdes och skickades upp i omloppsbana var de alla utrustade med duschar. Luftcirkulationssystemet är stängt, och det är svårt att bli av med främmande lukter, så astronauter måste övervaka hygienen. Psykologisk komfort spelar också en viktig roll - trots allt gillar ingen att vara smutsig. Så hur tvättar astronauter?
Det finns inga separata duschar på stationer och speciellt på fartyg. Och praktiken har visat att deras konstruktion är opraktisk. För tvättning används ett speciellt schampo som är lätt att skölja, våtservetter och vattentuber. På grund av ytspänningen fäster den sig ganska stadigt på människors kroppar, och sedan torkas den helt enkelt av med handdukar. Naturligtvis kan detta inte jämföras med en riktig dusch, men ändå hjälper denna metod också att hantera den naturliga föroreningen av människokroppen.
"Skylab"
Denna rymdstation förblev i omloppsbana i cirka 6 år och skickades sedan av operatörer in i jordens atmosfär, där den brann upp säkert. Sant, inte helt, och några av dess element nådde fortfarande ytan. Denna station är känd för närvaron av en stor mängd ledigt utrymme och en dusch.
En modern rymdstation är en plats där alla tillgängliga hörn av utrymme används. Men Skylab utmärkte sig just genom sina inre dimensioner. De var sådana att kosmonauterna, medan de laddade, lätt flög från en vägg till en annan och noterade generellt att det fanns mycket ledig intern volym. Det var vid denna station som det fanns en dusch, naturligt moderniserad för förhållanden utan gravitation.
"Värld"
Det fanns också en dusch vid Mir-stationen. Men den moderna rymdstationen ISS har det inte, eftersom att duscha i omloppsbana inte är samma sak som att bada på jorden. Processen försenades kraftigt på grund av olika svårigheter, och astronauterna använde sällan enheten och föredrar att torka av den med fuktiga handdukar. Dessutom finns det ingen smuts på stationen, och därför blir huden smutsig mycket mindre än på jorden.
Toalettproblem i USA och Sovjetunionen
Alla känner förmodligen till namnet på den första kosmonauten i mänsklighetens historia. Men inte alla känner till namnet på den andra. Det var amerikanen Alan Shepard. Och de första toalettproblemen för våra tidigare rivaler i rymdkapplöpningen började den 5 maj 1961, före uppskjutningen av Shepard-raketen.
Alan, som vid den tiden hade suttit i rymddräkten i mer än 8 timmar, sa till operatören att han verkligen behövde besöka toaletten. Men det var omöjligt att avbryta förberedelserna inför sjösättningen, flytta servicetornet till fartyget och sedan börja förbereda igen. Ett sådant scenario skulle leda till att flygningen skjuts upp. Som ett resultat var Shepard tvungen att avlasta sig direkt i sin kostym. Ingenjörer var rädda för att detta skulle leda till kortslutning och fel på de flesta telemetrisensorerna, men lyckligtvis löste allt sig.
Men Gagarins flyg var bättre planerat. Och även om det bara varade i 108 minuter var hans skepp utrustad med en speciell toalettanordning i form av flexibla slangar med trattar som avfall sögs in i. Det är sant att det inte är känt om Gagarin använde det.
Slutsats
Som du kan se är en rymdtoalett en mycket viktig anordning, utan vilken det skulle vara omöjligt för astronauter att förbli i jordens omloppsbana under lång tid. Trots deras uppenbara enkelhet spenderades mycket stora summor på design och implementering. Till exempel kostade toaletten som amerikanerna beställde från Ryssland för sitt segment av ISS dem 19 miljoner dollar. Tja, under rymdpromenader tvingas människor att använda speciella blöjor, eftersom ibland arbete utanför fartyg eller ISS varar i många timmar.
Och låt oss minnas en oaptitlig detalj som astronauter gillar att överraska alltför lättpåverkade journalister med: allt avfall går in i återvinningssystemet, där det omvandlas till vatten och syre för vidare konsumtion. Men all seriös aktivitet kräver uppoffringar, och astronauter är redo att gå långt för att uppnå sina drömmar.
”Jag började uppskatta avståndet till andra hyttventiler. Och Stas pausade och sa eftertänksamt: "Viktlöshet... Hur, undrar jag, går astronauter på toaletten i noll tyngdkraft?" - Hej, våga inte! - Jag ropade. "Du orkar inte lite!" Yuliy Burkin, Sergey Lukyanenko. "Idag, mamma!"
Den 5 maj 1961 lanserade NASA en man ut i rymden för andra gången, efter det första misslyckade försöket. Livesändningen höll miljontals amerikaner klistrade vid sina tv-skärmar. Dagens hjälte var astronauten Alan Shepard. På grund av olika tekniska problem försenades sjösättningen av fartyget ständigt, och även om det bara avsattes 15 minuter för flygningen hade Shepard legat i en rymddräkt i Freedom 7-kapseln den fjärde timmen och han ville verkligen kissa.
amerikanska svårigheter
Medan tv-tittare följde reportrar när de undrade vad astronauten tänkte på i ett så monumentalt ögonblick, blev det ett vilt uppståndelse i Mission Control. Alan sa att det inte fanns någon styrka att uthärda längre, och specialisterna hade fruktansvärt bråttom att bestämma vad de skulle göra. Faktum är att ingen förväntade sig att flygningen skulle förlängas, och följaktligen fanns det ingen möjlighet för astronauten att gå på toaletten. Till slut kom kommandot: "Gör det direkt i rymddräkten." Experter beslutade att detta inte var farligt, förutom att det nu var omöjligt att kontrollera astronautens hjärtslag. Elektroderna som levererade dessa signaler blev omedelbart galna så fort den varma strömmen nådde dem. Men flygningen var lyckad.
Den andra amerikanske astronauten, Gus Grissom, var ganska förberedd på toalettproblem. Enligt legenden flög han in i suborbit iförd en gigantisk blöja som består av flera kvinnors kuddar. Vuxenblöjor såldes ännu inte vid den tiden.
Senare, när amerikanerna började flyga in i omloppsbana, började astronauter att utrustas med ett "mer avancerat" system. Särskilda urinaler samlade upp urin, som förvarades i fartyget fram till slutet av flygningen, och under Apollo-programmet började de kasta ut det i yttre rymden. För att lösa ett mer komplext fysiologiskt problem tejpade amerikanerna en speciell påse med inre väggar täckta med absorberande material på anus. Efter lättnad använde astronauten ett speciellt utsprång på denna påse för att rena kroppen från föroreningar, varefter han försiktigt skalade av den, lade till ett konserveringsmedel inuti och kastade den förseglade påsen i papperskorgen. För avskildhet under denna process fick astronauterna stänga av videokameran ombord. Enligt amerikanska tidskrifter från dessa år fanns det fall då ett sådant paket lossnade vid fel ögonblick. Det är också därför som många astronauter blev deprimerade av ett sådant system, men innan Skyttelns tillkomst var de tvungna att stå ut med det. För att på något sätt lindra rymdfararnas lidande utvecklade NASA produkter för dem som gjorde att de kunde använda väskorna så lite som möjligt.
Att ta hand om astronauten
Sovjetunionen förberedde sig från början inte för en 15-minuters suborbital mänsklig flygning, utan för en riktig orbital. Därför behandlades frågorna om livsuppehållande för astronauter i rymden grundligt. Om amerikanerna inte försåg sin astronaut med ens den enklaste urinpåsen, så kunde Gagarin, som flög tre veckor tidigare, vid behov tillfredsställa både mindre och större behov under flygningen. Sådan exceptionell omsorg för den första kosmonauten kan tyckas konstigt idag, men allt kan förklaras av det faktum att ett "icke-standard" alternativ övervägdes om Vostok inte lämnade omloppsbanan på kommando vid rätt tidpunkt. Och i det här fallet skulle landningen ske efter 3-5 dagar, när Vostok, enligt ballistikens lagar, självständigt skulle lämna satellitens omloppsbana. För det här fallet utvecklades det så kallade automatiserade styrsystemet, det vill säga en "avlopps- och sanitetsanordning". Men eftersom nedstigningen från omloppsbanan gick enligt plan, använde Gagarin denna enhet endast för mindre behov, och då, troligen, av nyfikenhet. Som ni vet stoppade Gagarin, i strid med startschemat minut för minut, bussen och gick på toaletten strax före flygningen.
Det är lättare med tjejer
I Sovjetunionen anförtrodde Korolev utvecklingen av automatiserade kontrollsystem för kosmonauter till maskinbyggnadsanläggning nr 918 (nu JSC NPP Zvezda). Huvuduppgiften för detta företag var att skapa en rymddräkt och ett utkastssäte, men eftersom de första kosmonauterna var tvungna att använda avloppsanordningen utan att lämna sin plats eller ta av sig rymddräkten, beslutade de att utvecklingen av den skulle anförtros Zvezda. De första automatiserade kontrollsystemen dök upp bland astronauthundar. Avföringen sögs ut under svansen efter en viss tid och mossa användes för att absorbera den obehagliga lukten. Förresten, har du någonsin undrat varför nästan alla astronauthundar var honor? Det visar sig att det också berodde på att det var något svårare att utveckla en avloppsanläggning för hanhundar. Men de första sådana systemen var inte perfekta: det hände att hundar återvände till jorden smutsiga. Automatiserade styrsystem för människor var en mycket mer seriös utveckling och skapades från grunden.
Grunderna i "automatisk teknik"
"Principen för driften av det automatiserade styrsystemet har inte förändrats sedan de första Vostoks flygningar," säger Alexander Aleksandrovich Belov, designer av NPP Zvezda "I viktlöshet används separat intag av flytande och fast avfall, och jordens gravitation är ersättas av vakuumsug.”
För att tillfredsställa mindre behov, även i de allra första systemen, öppnade kosmonauten kranen som kopplade hans urinal till urinuppsamlaren. Samtidigt slog fläkten automatiskt på och drog en del vätska in i urinuppsamlaren, där den absorberades av absorberande material, och luften som var involverad i processen renades från skadliga och obehagliga lukter i ett speciellt deodoriserande filter.
För fast avfall fanns en insats i mottagningsanordningen, som tillfälligt placerades under astronauten. De elastiska gardinerna vid ingången till linern rullades upp som förberedelse för flygningen och lämnade entrén öppen. När processen var klar använde astronauten sanitetsbindor och tappade sedan linergardinerna för att helt täcka innehållet. Och så att medan gardinerna på linern fortfarande var öppna, hölls avfallet inne, fläkten gav luftflöde. Dessutom var fodrets väggar tvåskiktade - porösa från insidan och förseglade från utsidan, medan botten tvärtom var porös från utsidan och förseglad från insidan: tack vare detta kunde avfallet inte läcka på grund av det vakuum som skapats. Systemet var ganska lätt att använda och mer hygieniskt än det amerikanska.
Toalettframsteg
Om de första automatiserade styrsystemen bara vagt liknade en jordisk toalett, blev framsteg senare oundvikliga årtionden senare. Den nuvarande ryska toaletten på ISS och den amerikanska på Shuttle är redan nära sina markbundna motsvarigheter vad gäller användarvänlighet och utseende. De kostar bara mycket mer och kräver mer tid att använda. För det första, vid stort behov, måste du fästa dig vid en toalettsits: detta görs inte bara för bekvämlighet, utan också för att en person på en rymdtoalett delvis förvandlas till en projektil med en jetmotor. Och för det andra, det finns inget avloppssystem i rymden och astronauter måste lägga lite tid på att göra sig av med avfall. I det ryska segmentet av ISS bevaras urin (med en 35% vattenlösning av svavelsyra) och skickas sedan till jorden. Dessutom, istället för statiska separatorer, där urin absorberas av en absorbent, som används på Soyuz, använder ISS dynamiska sådana, där den, på grund av rotation och centrifugalkrafter, matas in i lagringstankar. Och vid den historiska omloppsstationen Mir, för enda gången i världspraktiken, användes Khimmash Research Institute-systemet, som regenererade vatten från urin.
Astronauterna drack inte detta vatten - det producerade syre för att andas. Amerikanerna tar bort urin överbord, även om de redan har utvecklat ett liknande vattenregenereringssystem. Men det finns inget behov av det på ISS ännu.
Fast avfall – både vårt och amerikanska – återförs till jorden. För att minska volymen fast avfall torkade amerikanerna det, tillfälligt kopplade det till rymdens vakuum och lagrade det sedan på skytteln tills de återvände till jorden. Ryska kosmonauter lagrar fast avfall i containrar och skickar det sedan till jorden på transportfartyget Progress.
Vems system är bättre? "Faktiskt, när amerikanerna utvecklade en toalett för skytteln," säger Alexander Alexandrovich, "jag bestämde mig för att de hade överträffat oss när det gäller massa och dimensioner, deras toalett på den tiden var överlägsen våra system som användes vid Salyut orbitalstationer. .” Men erfarenheten har visat att vår toalett är bekvämare att använda.” Till exempel, under de första flygningarna på Shuttle, på grund av frysningen av avfall i yttre rymden, vilket krävde betydande värmetillförsel, krävdes en tidsuppehåll efter varje resa till toaletten, och det fanns en "kökö" av astronauter till gå på toaletten. Rykten hördes från Mir och ISS om att inte bara européer, utan också amerikaner, som hade möjlighet att jämföra, föredrar vår toalett, och nu, i frånvaro av Shuttle-flyg, har de inget val: den ryska toaletten är än så länge bara en i omloppsbana. "Upprepade gånger började representanter för amerikanska företag prata om möjligheten av vårt deltagande i tillverkningen av automatiserade styrsystem för deras fartyg och ISS-segmentet", säger Alexander Alexandrovich, "men det har inte kommit till stånd ännu."
Det är därför NASA spenderade 23,4 miljoner dollar för att designa en toalett för rymdfärjan. Flyg- och rymdbyrån kallar försiktigt enhetens uppgift "eliminering av konsekvenserna av matsmältningen"...
Den allra första rymdtoaletten gjordes enligt den enkla principen "gör det i din kostym". Thomas Wolfe beskrev vad som hände med den här dräkten och dess ägare i sin bok The Right Stuff. Den första amerikanska rymdfärden 1961 var mer en 15-minuters upp-och-nedflygning än en omloppsflygning runt jorden. Då tänkte ingen ens på en toalett för en astronaut - du kan vänta 15 minuter...
Det uppstod dock ett allvarligt problem under uppstarten. Alan Shepard Jr. var fastspänd i sin rymddräkt i en rymdkapsel i många timmar under tv-kamerornas obevekliga och intensiva blick. Efter ett tag ville han gå på toaletten, men lämna kapseln och äventyra uppskjutningen inte ens på direktsänd tv kunde han inte. Den stackars mannen var tvungen att göra sina affärer "i kostym"
Under tiden övervakade uppdragskontrollen astronautens hälsa genom att ta emot data från elektroder på hans bröst. När den varma vågen nådde just dessa elektroder blev monitorerna i kontrollcentralen galna. Ändå lanserades Freedom 7 ut i rymden, så den första amerikanska astronauten flög i en våt rymddräkt.
Förresten, enligt legenden, ville Yuri Gagarin, på väg på bussen, redan i en rymddräkt, till startrampen, samma sak som Shepard Jr. Han klev av bussen och kissade direkt på ett av dess hjul. Sedan dess har alla astronauter - män och kvinnor - hållit sig till denna tradition, som är vördad på samma sätt som att titta på "White Sun of the Desert" och andra nära- kosmisk vidskepelse.
Den nuvarande amerikanska rymdtoaletten, kallad WCS (Waste Collection System), är ett integrerat multifunktionssystem. Det sköljs bort med luft, inte vatten. WCS ligger i ett separat litet rum - endast 75 cm brett. Astronauter säkrar sig med en speciell stång på höftnivå. Det finns ett backup-fästsystem - en uppsättning med fyra kardborrehöftbälten.
Urinalen passar både män och kvinnor. Det är i huvudsak ett rör fäst till en flexibel slang. Urinen dras gradvis ut med luft. Blandningen av vätska och luft från urinalen kommer in i den roterande kammaren. Centrifugalkraften tvingar vätskan mot väggarna, och sedan rinner den in i avloppsvattentanken.
Uppsamlaren för fast avfall har ett hål på cirka 10 cm i diameter. När toaletten används drar ett kontinuerligt luftflöde med en hastighet av 850 liter per minut avfall till en porös påse, som är gjord av flerskiktsmaterial. Påsen fångar upp fast avfall och luft passerar genom den.
När astronauterna har slutat använda WCS frystorkas allt fast avfall omedelbart. Så småningom återförs det fasta avfallet till jorden för analys, och vätskan från reservoaren kastas ibland överbord. En astronaut sa: "Det finns inget så vackert som ett urinstopp vid solnedgången."
Ravil Zaripov skriver om utformningen av den ryska rymdtoaletten: ”Personliga toaletter skapades för de första kosmonauterna rumpa” är fortfarande bevarad i ett av forskningsinstituten Tereshkova, som skapades från en individuell avgjutning av kroppen av en kvinnlig kosmonaut Allt detta gjordes med särskild omsorg för att skapa en enhet som var helt intill kroppen och till utesluta möjligheten att urin och andra rester av mänsklig aktivitet kommer in i luften.
Idag väljs inte rymdtoaletter ut med samma flit för varje besättningsmedlem. Men principen för driften av den kosmiska "latrinen" - principen om en dammsugare - är helt bevarad. Efter absorption delas urin i syre och vatten, dessa komponenter av urin sätts i en sluten cykel av stationen.
Och fasta rester placeras i en speciell behållare. Ibland, som ett skämt, försåg astronauter sådana lådor med lämpliga inskriptioner. Här är till exempel en av dem: "Ta, jorden, en gåva från en käck kosack." Behållaren med avföring kastades ut i yttre rymden och nådde, gradvis sjunkande, säkert sin hemplanet. Och vad romantiska jordbor trodde var en brinnande meteorit kan mycket väl visa sig vara en container med rymdavfall."
Som du kan se är rymdtoaletterna vi har samma som amerikanerna, bara de har en "urindump vid solnedgången", och vi har en "sluten cykelstation", deras fasta avfall återvänder tillsammans med astronauterna, och vi har den under sin egen makt och ensam.
Vems system är bättre? "Faktiskt, när amerikanerna utvecklade en toalett för skytteln", säger Alexander Aleksandrovich Belov, designer för NPP Zvezda, en förening till vilken Korolev anförtrott utvecklingen av en avloppsrengöringsanordning, "beslutade jag att de hade gått förbi oss. När det gäller massa och dimensioner var deras toalett på den tiden överlägsen våra system som användes vid Salyut omloppsstationer. Men erfarenheten har visat att vår toalett är bekvämare att använda.” Till exempel, under de första flygningarna på Shuttle, på grund av frysningen av avfall i yttre rymden, vilket krävde betydande värmetillförsel, krävdes en tidsuppehåll efter varje resa till toaletten, och det fanns en "kökö" av astronauter till gå på toaletten.
Rykten hördes från Mir och ISS om att inte bara européer, utan också amerikaner, som hade möjlighet att jämföra, föredrar vår toalett, och nu, i frånvaro av Shuttle-flyg, har de inget val: den ryska toaletten är än så länge bara en i omloppsbana. "Upprepade gånger började representanter för amerikanska företag prata om möjligheten av vårt deltagande i tillverkningen av automatiserade styrsystem för deras fartyg och ISS-segmentet", säger Alexander Alexandrovich, "men det har inte kommit till stånd ännu..."
De säger att när han besökte det amerikanska astronaututbildningscentret frågade mannen till drottningen av England, prins Philip, en gång hur man handskas med "naturliga funktioner" i rymden. Hur går astronauter på toaletten egentligen?
Det visar sig att det viktigaste i denna fråga är luftflödet. På jorden är VVS oftast utrustad med ett avlopp som sköljer bort avfall med vatten och evakuerar det genom rör.
Men det krävs inte mycket fantasi för att förstå att ett sådant system inte fungerar i nolltyngdkraftsförhållanden på en skyttel- eller orbitalstation. Och så avföringen blåses i huvudsak bort av luftflödet.
”Jag började uppskatta avståndet till andra hyttventiler. Och Stas stannade och sa eftertänksamt: "Viktlöshet... Och hur, undrar jag, går astronauter på toaletten i noll tyngdkraft?" - Hej, våga inte! - Jag ropade. "Du orkar inte lite!" Yuliy Burkin, Sergey Lukyanenko. "Idag, mamma!"
Den 5 maj 1961 lanserade NASA en man ut i rymden för andra gången, efter det första misslyckade försöket. Livesändningen höll miljontals amerikaner klistrade vid sina tv-skärmar. Dagens hjälte var astronauten Alan Shepard. På grund av olika tekniska problem försenades sjösättningen av fartyget ständigt, och även om det bara avsattes 15 minuter för flygningen hade Shepard legat i en rymddräkt i Freedom 7-kapseln den fjärde timmen och han ville verkligen kissa.
Medan tv-tittare följde reportrar när de undrade vad astronauten tänkte på i ett så monumentalt ögonblick, blev det ett vilt uppståndelse i Mission Control. Alan sa att det inte fanns någon styrka att uthärda längre, och specialisterna hade fruktansvärt bråttom att bestämma vad de skulle göra. Faktum är att ingen förväntade sig att flygningen skulle förlängas, och följaktligen fanns det ingen möjlighet för astronauten att gå på toaletten. Till slut kom kommandot: "Gör det direkt i rymddräkten." Experter beslutade att detta inte var farligt, förutom att det nu var omöjligt att kontrollera astronautens hjärtslag. Elektroderna som levererade dessa signaler blev omedelbart galna så fort den varma strömmen nådde dem. Men flygningen var lyckad.
Den andra amerikanske astronauten, Gus Grissom, var ganska förberedd på toalettproblem. Enligt legenden flög han in i suborbit iförd en gigantisk blöja som består av flera kvinnors kuddar. Vuxenblöjor såldes ännu inte vid den tiden.
Senare, när amerikanerna började flyga in i omloppsbana, började astronauter att utrustas med ett "mer avancerat" system. Särskilda urinaler samlade upp urin, som förvarades i fartyget fram till slutet av flygningen, och under Apollo-programmet började de kasta ut det i yttre rymden. För att lösa ett mer komplext fysiologiskt problem tejpade amerikanerna en speciell påse med inre väggar täckta med absorberande material på anus. Efter lättnad använde astronauten ett speciellt utsprång på denna påse för att rena kroppen från föroreningar, varefter han försiktigt skalade av den, lade till ett konserveringsmedel inuti och kastade den förseglade påsen i papperskorgen. För avskildhet under denna process fick astronauterna stänga av videokameran ombord. Enligt amerikanska tidskrifter från dessa år fanns det fall då ett sådant paket lossnade vid fel ögonblick. Det är också därför som många astronauter blev deprimerade av ett sådant system, men innan Skyttelns tillkomst var de tvungna att stå ut med det. För att på något sätt lindra rymdfararnas lidande utvecklade NASA produkter för dem som gjorde att de kunde använda väskorna så lite som möjligt.
Sovjetunionen förberedde sig från början inte för en 15-minuters suborbital mänsklig flygning, utan för en riktig orbital. Därför behandlades frågorna om livsuppehållande för astronauter i rymden grundligt. Om amerikanerna inte försåg sin astronaut med ens den enklaste urinpåsen, så kunde Gagarin, som flög tre veckor tidigare, vid behov tillfredsställa både mindre och större behov under flygningen. Sådan exceptionell omsorg för den första kosmonauten kan tyckas konstigt idag, men allt kan förklaras av det faktum att ett "icke-standard" alternativ övervägdes om Vostok inte lämnade omloppsbanan på kommando vid rätt tidpunkt. Och i det här fallet skulle landningen ske efter 3-5 dagar, när Vostok, enligt ballistikens lagar, självständigt skulle lämna satellitens omloppsbana. För det här fallet utvecklades det så kallade automatiserade styrsystemet, det vill säga en "avlopps- och sanitetsanordning". Men eftersom nedstigningen från omloppsbanan gick enligt plan, använde Gagarin denna enhet endast för mindre behov, och då, troligen, av nyfikenhet. Som ni vet stoppade Gagarin, i strid med startschemat minut för minut, bussen och gick på toaletten strax före flygningen.
I Sovjetunionen anförtrodde Korolev utvecklingen av automatiserade kontrollsystem för kosmonauter till maskinbyggnadsanläggning nr 918 (nu JSC NPP Zvezda). Huvuduppgiften för detta företag var att skapa en rymddräkt och ett utkastssäte, men eftersom de första kosmonauterna var tvungna att använda avloppsanordningen utan att lämna sin plats eller ta av sig rymddräkten, beslutade de att utvecklingen av den skulle anförtros Zvezda. De första automatiserade kontrollsystemen dök upp bland astronauthundar. Avföringen sögs ut under svansen efter en viss tid och mossa användes för att absorbera den obehagliga lukten. Förresten, har du någonsin undrat varför nästan alla astronauthundar var honor? Det visar sig att det också berodde på att det var något svårare att utveckla en avloppsanläggning för hanhundar. Men de första sådana systemen var inte perfekta: det hände att hundar återvände till jorden smutsiga. Automatiserade styrsystem för människor var en mycket mer seriös utveckling och skapades från grunden.
Personliga toaletter skapades för de första kosmonauterna. Flera forskningsinstitut har arbetat med detta. Måtten på den "femte punkten" för dem som förberedde sig för flygningen mättes noggrant. Till denna dag har ett av forskningsinstituten bevarat "bronsrumpan" av Valentina Tereshkova, som skapades baserat på en individuell gjutning från kroppen av en kvinnlig kosmonaut.
Allt detta gjordes med särskild omsorg för att skapa en enhet som var helt intill kroppen och för att utesluta möjligheten att urin och andra rester av mänsklig aktivitet kommer in i luften.
Funktionsprincipen för det automatiserade styrsystemet har inte förändrats sedan de första Vostok-flygen. Vid tyngdlöshet används separat intag av flytande och fast avfall, och jordens gravitation ersätts av vakuumsug.
För att tillfredsställa mindre behov, även i de allra första systemen, öppnade kosmonauten kranen som kopplade hans urinal till urinuppsamlaren. Samtidigt slog fläkten automatiskt på och drog en del vätska in i urinuppsamlaren, där den absorberades av absorberande material, och luften som var involverad i processen renades från skadliga och obehagliga lukter i ett speciellt deodoriserande filter.
För fast avfall fanns en insats i mottagningsanordningen, som tillfälligt placerades under astronauten. De elastiska gardinerna vid ingången till linern rullades upp som förberedelse för flygningen och lämnade entrén öppen. När processen var klar använde astronauten sanitetsbindor och tappade sedan linergardinerna för att helt täcka innehållet. Och så att medan gardinerna på linern fortfarande var öppna, hölls avfallet inne, fläkten gav luftflöde. Dessutom var fodrets väggar tvåskiktade - porösa från insidan och förseglade från utsidan, medan botten tvärtom var porös från utsidan och förseglad från insidan: tack vare detta kunde avfallet inte läcka på grund av det vakuum som skapats. Systemet var ganska lätt att använda och mer hygieniskt än det amerikanska.
Om de första automatiserade styrsystemen bara vagt liknade en jordisk toalett, blev framsteg senare oundvikliga årtionden senare. Den nuvarande ryska toaletten på ISS och den amerikanska på Shuttle är redan nära sina markbundna motsvarigheter vad gäller användarvänlighet och utseende. De kostar bara mycket mer och kräver mer tid att använda. För det första, vid stort behov, måste du fästa dig vid en toalettsits: detta görs inte bara för bekvämlighet, utan också för att en person på en rymdtoalett delvis förvandlas till en projektil med en jetmotor. Och för det andra, det finns inget avloppssystem i rymden och astronauter måste lägga lite tid på att göra sig av med avfall. I det ryska segmentet av ISS bevaras urin (med en 35% vattenlösning av svavelsyra) och skickas sedan till jorden. Dessutom, istället för statiska separatorer, där urin absorberas av en absorbent, som används på Soyuz, använder ISS dynamiska sådana, där den, på grund av rotation och centrifugalkrafter, matas in i lagringstankar. Och vid den historiska omloppsstationen Mir, för enda gången i världspraktiken, användes Khimmash Research Institute-systemet, som regenererade vatten från urin.
Astronauterna drack inte detta vatten - det producerade syre för att andas. Amerikanerna tar bort urin överbord, även om de redan har utvecklat ett liknande vattenregenereringssystem. Men det finns inget behov av det på ISS ännu.
Fast avfall – både vårt och amerikanska – återförs till jorden. För att minska volymen fast avfall torkade amerikanerna det, tillfälligt kopplade det till rymdens vakuum och lagrade det sedan på skytteln tills de återvände till jorden. Ryska kosmonauter lagrar fast avfall i containrar och skickar det sedan till jorden på transportfartyget Progress.
Vems system är bättre? "Faktiskt, när amerikanerna utvecklade en toalett för Shuttle", säger Alexander Alexandrovich, "beslutade jag att de hade gått förbi oss. När det gäller massa och dimensioner var deras toalett på den tiden överlägsen våra system som användes vid Salyut omloppsstationer. Men erfarenheten har visat att vår toalett är bekvämare att använda.” Till exempel, under de första flygningarna på Shuttle, på grund av frysningen av avfall i yttre rymden, vilket krävde betydande värmetillförsel, krävdes en tidsuppehåll efter varje resa till toaletten, och det fanns en "kökö" av astronauter till gå på toaletten. Rykten hördes från Mir och ISS om att inte bara européer, utan också amerikaner, som hade möjlighet att jämföra, föredrar vår toalett, och nu, i frånvaro av Shuttle-flyg, har de inget val: den ryska toaletten är än så länge bara en i omloppsbana. "Upprepade gånger började representanter för amerikanska företag prata om möjligheten av vårt deltagande i tillverkningen av automatiserade styrsystem för deras fartyg och ISS-segmentet", säger Alexander Alexandrovich, "men det har inte kommit till stånd ännu."
Istället för en slutsats....
1. Under Valery Bykovskys flygning i juni 1963 sände kosmonauten ett meddelande till jorden att han hade en rymdstol. Men på grund av störningar, misstog radiooperatören det sista ordet för "knack". Det blev bråk. Ingenjörer fick i uppdrag att ta reda på vilken minimimassa en kosmisk kropp måste ha för att orsaka en knackning när den kolliderar med ett fartyg, och om detta kan leda till skador på skalet. Valery bombarderades med frågor om vilken typ av knackning det var – glidande, tråkigt eller skrapande. Bykovsky tvingades förklara vad han menade, vilket mycket roade hans kamrater.
2. Moderna automatiska styrsystem för fast avfall kan också hjälpa till vid kräkningar. Men de första sovjetiska systemen kunde inte hjälpa här: Titovs dagliga flygning var inte lätt. Flygningen var också svår för besättningen på Apollo 8. väskan kunde inte förhindra läckage av kräk från befälhavaren, som blev sjuk.
3. På frågan om den mest spännande synen i rymden svarade astronauten Russell Schweickart en gång: "Pissutkastning vid solnedgången." Denna oattraktiva vätska, när den släpps ut i rymdens vakuum, förvandlas omedelbart till miljontals glittrande kristaller. Samma sak skulle hända med vatten, men att hälla ut det är en oöverkomlig lyx.
Idag, den 12 april, firar Ryssland kosmonautikens dag. Hur föreställer du dig livet för en astronaut? Tuber, rymddräkter och viktlöshet? Vi bestämde oss för att ta en titt på livet ombord på rymdskeppet. Låt oss gå!
Trasa
Tidigare tog astronauten inte av sig rymddräkten under hela flygningen. Nu i vardagen bär han en T-shirt med shorts eller overall. T-shirts i omloppsbana i sex färger att välja mellan beroende på ditt humör. Istället för knappar finns dragkedjor och kardborre: de lossnar inte. Ju fler fickor desto bättre. Men de ligger helt annorlunda än vi är vana vid. Bröstfickor uppfanns när det visade sig att astronauter hela tiden var tvungna att sätta pennor och andra små föremål någonstans för att de inte skulle flyga iväg. Breda vadfickor är användbara eftersom astronauter ofta intar fosterställningen. Tjocka strumpor bärs istället för skor. Kläder ombord tvättas inte utan packas i en speciell behållare, varefter det brinner i atmosfären.
Sport
Det finns flera simulatorer ombord på rymdstationen. Astronauter är skyldiga att träna, eftersom i noll gravitation, förlorar mänskliga muskler atrofi och ben styrka.
Det finns tre löpband vid stationen. För att öva på dem binder astronauter sig själva med speciella bälten. ISS har också motionscyklar och en speciell enhet som "simulerar gravitationen." Simulatorn låter dig utföra en hel rad övningar i mikrogravitationsförhållanden tack vare motståndet från kraften från vakuumcylindrar, till exempel knäböj eller simning.
Hygien
De första astronauterna bar blöjor. De används fortfarande nu, men bara under rymdpromenader och under start och landning. Systemet för återvinning av avfall började utvecklas i astronautikens gryning. Toaletten fungerar enligt principen om en dammsugare. Det sällsynta luftflödet suger in avfallet, vilket gör att det faller ner i påsen, som sedan lossas och slängs i behållaren. En annan tar hans plats. Fyllda behållare skickas ut i rymden - de brinner upp i atmosfären. Vid Mir-stationen renades flytande avfall och förvandlades till vatten, som astronauter helst inte dricker. I en av intervjuerna erkände ryska kosmonauter att för att gå på toaletten på ett stort sätt måste man mycket noggrant sikta på ett litet hål. Inför flygningar genomgår de till och med specialutbildning. Om du missar kommer avfallet att spridas över hela fartyget.
fishki.netFör kroppshygien används våtservetter och handdukar. Även om "duschkabiner" också har utvecklats. Man tvättar håret varje dag, annars börjar det klia. Det finns ett speciellt tvålfritt schampo som du först försiktigt applicerar i håret, kramar ut ytterligare en droppe vatten och sedan tar bort med en handduk. En annan olägenhet är att du måste svälja tandkräm, det är omöjligt att skölja munnen. Och pastan är den vanligaste, som alla på jorden använder. Därför försöker de applicera den på borsten så lite som möjligt.
ROSCOSMOS Media Store
Mat
Rör med mat har blivit en symbol för rymdlivsstilen. De började tillverkas i Estland på 1960-talet. Astronauterna klämde ur rör och åt kycklingfilé, oxtunga och till och med borsjtj. På 80-talet började sublimerade produkter levereras i omloppsbana - upp till 98% av vattnet avlägsnades från dem, vilket avsevärt minskar massa och volym. Varmt vatten hälls i påsen med den torra blandningen – och lunchen är klar. De äter också konserver på ISS. Brödet är förpackat i små lagom stora bröd för att förhindra att smulor sprids i hela facket. Köksbordet har hållare för kärl och redskap.
Det enda som finns kvar i tuberna nu är juice och ett litet näringskit som används när man närmar sig stationen. Astronauterna gör förresten sin egen meny. Specialenheten för utmatning av varmt vatten, med vilken astronauterna förbereder all sin mat, kallas kärleksfullt "vår vattenkokare". Rätterna ser inte särskilt aptitliga ut, men de är ganska ätbara.
Och så här kan en astronauts meny se ut:
Första frukosten: te med citron eller kaffe, kex.
Andra frukosten: fläsk med paprika, äppeljuice, bröd (eller bräserat nötkött med potatismos, fruktstavar).
Lunch: kycklingbuljong, potatismos, katrinplommon med nötter, körsbärs-plommonjuice (eller mjölksoppa med grönsaker, glass och eldfast choklad).
Middag: fläskfilé med potatismos, kex med ost och mjölk (eller lantlig somy, katrinplommon, milkshake, vaktelgryta och skinka omelett).
Stuga
I noll gravitation spelar det ingen roll var du sover, det viktigaste är att fixa din kropp säkert. På ISS fästs sovsäckar med dragkedjor direkt på väggarna. Förresten, i ryska kosmonauters stugor finns hyttventiler som låter dig beundra utsikten över jorden innan du går och lägger dig. Men amerikaner har inte "fönster". Stugan innehåller personliga tillhörigheter, foton av släktingar och musikspelare. Alla småsaker skjuts antingen under speciella gummiband på väggarna eller säkras med kardborreband. För detta ändamål är väggarna på ISS täckta med fleecy material. Det finns också många ledstänger vid stationen.
Traditioner
En välkänd tradition: på vägen till starten finns en plats där Gagarin en gång stannade, och där går männen fortfarande av bussen. Detta kallas att snöra om rymddräkten. Nåväl, detta har också en praktisk betydelse: kosmonauterna sitter ihopkrupen i rymdfarkosten i två timmar innan uppskjutningen medan kontroller utförs. Naturligtvis bör du innan detta tömma urinblåsan. Det ser lite vilt ut, men sådan är traditionen.
Tyngdlöshet
De första förnimmelserna av att vara i noll gravitation är desorientering. Du lossar ditt säte och börjar lyfta. Du tar av dig handskarna och de hänger i luften. Svårt att fokusera din vision. Det är väldigt svårt att balansera insatserna – för det finns inget motstånd. Du måste göra något, ansträngningen är oproportionerlig, du kastas åt ena sidan, du försöker bromsa, du använder ännu mer kraft - den kastas till den andra. Du förstår att det är bättre att inte vända på huvudet - åksjuka dyker upp. Det är också bättre att inte titta ut genom fönstret för länge - det börjar få dig att må illa. Dessutom flyger skeppet i en konstant snurr, vilket säkerställer orienteringen av solpanelerna mot solen. Ett varv på tre minuter, men det räcker för att orsaka illamående. Med sällsynta pauser när fartyget utför manövrar roterar Soyuz i två dagar. En bana runt jorden tar en och en halv timme, efter sex omlopp börjar besättningens första viloperiod.
Oldtimers flyger lätt och naturligt. De trycker lätt med fingertopparna och flyger förbi tiometersmodulen och prickar in i luckan. Detta är vad som alltid visas på videon från stationen. Naturligtvis försöker man genast upprepa det - inget sådant. Mest av allt liknar du en biljardboll skickad av en oduglig hand. Någonstans fastnade han, någonstans saktade han ner farten med fötterna och någonstans med huvudet, någonstans välte han något. Du kan omedelbart se nykomlingen: han rör sig långsamt, i flykten, för att bromsa, han sprider sina ben, som en svalstjärt, och saktar inte så mycket ner med dem som slår ner allt omkring honom. Och nykomlingen följer ett spår av trasiga instrument, linser och andra föremål. Efter en vecka eller två försvinner besvärligheten och efter ett halvår blir man ett riktigt as. Jag måste gå någonstans - jag knuffade av med ett finger, flög och bromsade med ett finger, om än på foten.
blogs.esa.int
Och en annan ovanlig känsla är rumslig orientering. Först förstår du mycket tydligt var är upp och var är ner. Internt vet du tydligt: här är golvet, här är taket och här är väggarna. Och flyger du över muren, då inser du att du sitter på väggen. Som en fluga. Men efter en månad eller två förändras känslorna: du flyttar dig till väggen, och det är i ditt huvud - klicka! - blir golvet, och allt faller på plats.
- ISS är en bemannad orbitalstation som används som ett rymdforskningskomplex för flera ändamål. Detta är ett gemensamt internationellt projekt där 14 länder deltar. Det första segmentet av stationen lanserades i omloppsbana 1998.
ISS besöktes av 8 rymdturister, var och en av dem betalade från 20 till 30 miljoner dollar, alla turister levererades till stationen av ryska Soyuz-rymdfarkoster. Ett frånvarande bröllop ägde också rum på stationen: kosmonauten Yuri Malyarenko, som var på stationen, gifte sig med Ekaterina Dmitrieva, som var på jorden. Bruden var i delstaten Texas tillåter bruden eller brudgummen att vara frånvarande från bröllopet om han eller hon representeras av en ombud.
