Сходить в туалет на космической станции — довольно трудоемкая задача. Астронавту необходимо «подлететь» к унитазу, прикрепить себя к нему, чтобы не «отстыковаться» во время естественных отправлений. Но с куда большими сложностями сталкиваются разработчики систем утилизации отходов жизнедеятельности. И если принцип работы туалетов на космических станциях давно отлажен, то с утилизацией отходов из скафандра дела обстоят несколько сложнее.
Специалисты NASA ищут того, кто сможет разработать систему утилизации естественных отходов организма для современных скафандров.
Космическое агентство устроило конкурс HeroX, в рамках которого изобретатели могут испытать свои силы в разработке технологий, способных решить проблему. Авторы трех наиболее удачных концепций получат по $30 тыс. Участие в конкурсе не предполагает наличия опыта разработок специально для условий невесомости. На сайте, посвященном конкурсу, подробно рассказывается о том, что представляет собой невесомость и как при ней ведут себя жидкости, газы и твердые вещества.
За исключением миссии «Аполлон», астронавты NASA не летали выше орбиты Международной космической станции.
На борту МКС установлены туалеты, где вместо воды используется вакуум, втягивающий все отходы жизнедеятельности.
Твердые отходы жизнедеятельности собираются в специальные мешки, а после перекладываются в транспортный грузовой корабль «Прогресс» для дальнейший утилизации. Жидкости собираются с помощью шланга с насадкой, а потом очищаются до состояния питьевой воды.
Однако в случае аварии или разгерметизации станции астронавты будут вынуждены долгое время находиться в скафандрах, а значит — справлять естественные надобности в них же.
Здесь и кроется основная проблема. Находясь на МКС, астронавты могут в течение нескольких часов вернуться на Землю, очистить скафандр и совершить необходимые гигиенические манипуляции. Но в ближайшие 20 лет NASA планирует начать отправлять астронавтов на Марс в рамках миссии «Орион», следовательно, им придется находиться в скафандрах гораздо дольше.
Система автономного жизнеобеспечения нового поколения скафандров NASA — Modified Advanced Crew Escape Suit, разработанных на основе Advanced Crew Escape Suit, — рассчитана на 144 часа, или 6 дней. Но одну проблему NASA решить все же не удалось — куда девать кал, мочу и менструальную кровь?
Пока что для этих нужд в космосе используются подгузники, работающие так же, как и земные.
И, как и на Земле, их нужно регулярно менять, иначе воздействие отходов на кожу может привести к высыпаниям и инфекционным болезням. Но на Земле это воздействие ограничено площадью подгузника. А в космосе, в условиях почти полной невесомости, содержимое переполненного подгузника может просочиться в скафандр и начать перемещаться между ним и телом астронавта, прилипая к коже.
Частицы кала могут вызвать заболевания мочеполовой системы, а при попадании в рот и затем в желудочно-кишечный тракт дело может дойти и до перитонита. Поэтому крайне важно, чтобы отходы жизнедеятельности были изолированы от тела астронавта.
«Подгузники — это лишь временное решение, они не обеспечивают должную защиту на срок более одного дня, — говорится на сайте. — Вам бы не захотелось, чтобы все эти жидкие и твердые субстанции липли к вашему телу на протяжении шести дней».
NASA решило призвать к решению проблемы общественность.
Как гласит размещенная на сайте информация, системы управления отходами для скафандров должны быть рассчитаны на литр мочи и 75 г (и 75 мл по объему) фекалий на человека в день. Система сбора менструальных выделений должна вмещать до 80 мл в сутки.
«Поскольку люди выходят за пределы околоземной орбиты и отправляются к Луне и Марсу, нам предстоит решить множество проблем, большинство из них — сложные технические проблемы, — комментирует конкурс Ричард Мастраккио, американский инженер и астронавт NASA. — Но некоторые так же банальны, как поход в уборную в космосе. Это не гламурно, но необходимо для выживания».
При разработке необходимо иметь в виду, что новый скафандр довольно тесный и в нем мало места для размещения системы переработки. Кроме того, следует учитывать, что справлять нужду космонавты будут в условиях невесомости и, возможно, в вакууме — значит, очень важно, чтобы скафандр оставался герметичным и в процессе не нужно было использовать руки.
«В скафандре астронавт не имеет доступа к собственному телу, он не может даже нос почесать»,
— говорится на сайте.
Заявки на участие подали уже более 7 тыс. энтузиастов со всего мира. Конкурс продлится до 20 декабря 2016 года. Агентство собирается протестировать три самых лучших проекта в течение следующего года, а в течение еще трех — воплотить их в жизнь.