Космический туалет

редактировать
Туалет, используемый в условиях невесомости

Космический туалет.

A Космический туалет или туалет с невесомостью - это туалет, который можно использовать в невесомости. При отсутствии веса сбор и удержание жидких и твердых отходов осуществляется с помощью воздушного потока. Поскольку воздух, используемый для удаления отходов, возвращается в кабину, он предварительно фильтруется, чтобы контролировать запах и очищать бактерии. В старых системах сточные воды сбрасываются в космос, а любые твердые частицы сжимаются и хранятся для удаления при приземлении. В более современных системах твердые отходы подвергаются воздействию вакуума давления для уничтожения бактерий, что предотвращает проблемы с запахом и убивает патогены.

Содержание
  • 1 Предпосылки
  • 2 Основные части
  • 3 Конструкции
    • 3.1 Система сбора отходов космического корабля
    • 3.2 Международная космическая станция
    • 3.3 Другие конструкции
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
Предпосылки

Астронавты говорят, что их чаще всего спрашивают как они идут в ванную в космосе. В космосе невесомость заставляет жидкости равномерно распределяться вокруг человеческих тел. Почки обнаруживают движение жидкости, и физиологическая реакция заставляет людей облегчаться в течение двух часов после отбытия с Земли. Таким образом, космический туалет был первым устройством, которое активировалось во время полетов шаттлов после того, как астронавты расстегнулись.

Основные части
Схема элементов WCS космического шаттла

Космический туалет состоит из четырех основных частей. : вакуумная трубка для жидких отходов, вакуумная камера, ящики для хранения отходов и мешки для сбора твердых отходов. Вакуумная трубка для жидких отходов представляет собой резиновый или пластиковый шланг длиной от 2 до 3 футов (0,91 м), который присоединяется к вакуумной камере и соединяется с вентилятором, обеспечивающим всасывание. На конце трубки есть съемный резервуар для мочи, который бывает разных версий для мужчин и женщин-космонавтов. Емкость для мужской мочи представляет собой пластиковую воронку шириной от двух до трех дюймов и глубиной около четырех дюймов. Мужчина-космонавт мочится прямо в воронку с расстояния в два-три дюйма. Женская воронка имеет овальную форму и имеет ширину по краю два на четыре дюйма. Рядом с краем воронки есть небольшие отверстия или прорези, которые позволяют воздуху перемещаться, чтобы предотвратить чрезмерное всасывание. Вакуумная камера представляет собой цилиндр глубиной около 1 фута (0,30 м) и шириной шести дюймов с зажимами на ободе, к которым могут быть прикреплены мешки для сбора мусора, и вентилятором, обеспечивающим всасывание. Моча закачивается и хранится в ящиках для хранения отходов. Твердые отходы хранятся в съемном мешке из специальной ткани, которая позволяет выходить газу (но не жидкости или твердым веществам), что позволяет вентилятору в задней части вакуумной камеры втягивать отходы в мешок. Когда космонавт заканчивает, он или она скручивает сумку и кладет ее в ящик для хранения отходов. Образцы мочи и твердых отходов замораживаются и отправляются на Землю для тестирования.

Проекты

Система сбора отходов космического корабля

Туалет, используемый на космическом корабле, называется системой сбора отходов (WCS). Помимо воздушного потока, в нем также используются вращающиеся вентиляторы для распределения твердых отходов для хранения в полете. Твердые отходы распределяются в цилиндрическом контейнере, который затем подвергается воздействию вакуума для сушки отходов.

WCS требовал многочасового обучения. Для мочеиспускания использовался шланг. Для дефекации с диаметром отверстия в сиденье 4 дюйма (100 мм) - намного меньше, чем в обычном унитазе - нижняя часть пользователя должна быть точно отцентрирована на сиденье. НАСА построило симулятор с видеокамерой в дыре; во время тренировок они использовали перекрестие, чтобы научиться позиционировать свое тело, в то время как другие астронавты наблюдали и шутили.

Жидкие отходы выбрасываются в космос. Во время STS-46 один из вентиляторов вышел из строя, и член экипажа Клод Николье был обязан выполнять техническое обслуживание в полете (IFM). Более ранний, полный провал во время восьмидневного испытательного полета STS-3 вынудил его экипаж из двух человек (Джек Лусма и Гордон Фуллертон ) использовать устройство удержания фекалий (FCD) для удаления и утилизации отходов.

Международная космическая станция

На Международной космической станции, расположенных в , есть два туалета. Модули Звезда и Спокойствие. Они используют систему всасывания с приводом от вентилятора, аналогичную Space Shuttle WCS. Жидкие отходы собираются в 20-литровые (5,3 галлонов США) контейнеры. Твердые отходы собираются в индивидуальные микроперфорированные мешки, которые хранятся в алюминиевом контейнере. Полные контейнеры передаются в Progress для утилизации. Дополнительный отсек для мусора и гигиены является частью модуля Tranquility, запущенного в 2010 году. В 2007 году НАСА приобрело унитаз российского производства, аналогичный тому, который уже находится на борту МКС, вместо того, чтобы разрабатывать его самостоятельно..

21 мая 2008 г. отказал насос сепаратора газа и жидкости в туалете 7-летней давности в поселке Звезда, хотя участок твердых отходов все еще работал. Экипаж пытался заменить различные детали, но не смог отремонтировать неисправную деталь. Тем временем они использовали ручной режим для сбора мочи. У экипажа были другие варианты: использовать туалет на транспортном модуле Союз (который рассчитан только на несколько дней использования) или при необходимости использовать мешки для сбора мочи. Запасной насос был отправлен из России в дипломатической почте, чтобы Space Shuttle Discovery смог доставить его на станцию ​​в рамках миссии STS-124 2 июня..

Прочие конструкции

Туалет Советский /Русский Космическая станция Мир. использовала систему, аналогичную WCS.

Хотя на космическом корабле Союз с момента его внедрения в 1967 г. (из-за дополнительного места в орбитальном модуле) имелся бортовой туалет, все Космические корабли Близнецы и Аполлон требовали, чтобы астронавты мочились в так называемую «вспомогательную трубку», содержимое которой сбрасывалось в космос (примером может служить сцена со свалкой мочи в фильме Аполлон 13 ), а фекалии собирались в специально разработанные мешки. Помещения были настолько неудобными, что, чтобы избежать их использования, астронавты съели менее половины доступной еды во время своих полетов. Космическая станция Skylab, использовавшаяся НАСА в период с мая 1973 г. по март 1974 г., имела бортовую систему WCS, которая служила прототипом WCS шаттла, но также имела бортовую душевую. Туалет Skylab, который был спроектирован и построен Fairchild Republic Corp. на Лонг-Айленде, был в первую очередь медицинской системой для сбора и возврата на Землю образцов мочи, фекалий и рвоты, чтобы можно было изучить баланс кальция у космонавтов.

Даже имея оборудование, астронавты и космонавты для обеих стартовых систем используют предварительную очистку кишечника и диету с низким содержанием остатков, чтобы минимизировать потребность в дефекации. Туалет «Союз» использовался при возвращении с корабля Мир.

АЭС «Звезда» - российский разработчик космического оборудования, в том числе туалетов с невесомостью.

Новое поколение на сумму 23 миллиона долларов. космический туалет под названием Универсальная система управления отходами (UWMS) разрабатывается НАСА для Orion, а также для Международной космической станции. UWMS - это первый космический туалет, разработанный специально для женщин и мужчин, который упрощает использование космических туалетов для женщин и в то же время позволяет использовать их для стула и мочи. Он разработан, чтобы быть полностью автоматизированным, более тихим, легким, более надежным, более гигиеничным и более компактным, чем предыдущие системы. Среди своих инноваций UWMS использует технологию 3D-печати для включения металлов, включая Inconel, Elgiloy и титан, которые могут противостоять кислотам, используемым для обработки мочи внутри туалет. UWMS впервые был доставлен на МКС в октябре 2020 года.

См. Также
На Викискладе есть материалы, связанные с Космические туалеты.
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-09 01:20:23
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте