Правила гигиены на орбите: как моются космонавты в Космосе. Когда невесомость в тягость: О чем молчат космонавты Туалет на космической станции

Сходить в туалет на Земле легко, потому что гравитация сносит ваши твёрдые и жидкие отходы далеко от вас, но в условиях невесомости отходы имеют неприятную привычку плавать вокруг…Именно поэтому NASA потратило 23,4 миллиона долларов на проектирование туалета для космического челнока. В аэрокосмическом агентстве задачу устройства деликатно называют "устранением последствий пищеварения"…


Самый первый космический туалет был сделан по простецкому принципу "делайте это в вашем костюме". Томас Вольф (Thomas Wolfe) описал то, что случилось с этим костюмом и его хозяином в своей книге "The Right Stuff". Первый американский космический полёт в 1961 году был, скорее, 15-минутным перелётом вверх-вниз, чем орбитальным рейсом вокруг Земли. Тогда никто даже не задумывался о туалете для астронавта – уж 15 минут можно и потерпеть…

Однако возникла серьёзная проблема при запуске. Алан Шепард- младший был прикреплён в своём скафандре внутри космической капсулы в течение многих часов под неумолимым и пристальным взглядом телекамер.Через какое-то время ему захотелось в туалет, но покинуть капсулу и поставить под угрозу запуск, да ещё и в прямом телеэфире он не мог. Пришлось бедолаге сделать свои дела "в костюме»

Тем временем, центр управления полётом контролировал состояние здоровья астронавта, получая данные от электродов на его груди. Когда тёплая волна добралась до этих самых электродов, мониторы в ЦУПе посходили с ума. Всё же корабль Freedom 7 был запущен в космос, так что первый американский астронавт совершил полёт в мокром скафандре.

Кстати, согласно легенде, Юрий Гагарин, направляясь в автобусе, уже будучи в скафандре, на стартовую площадку, захотел того же, что и Шепард-младший. Он вышел из автобуса и помочился прямо на одно из его колёс.С тех пор все космонавты - мужчины и женщины - придерживаются этой традиции, которую чтят так же, как просмотр "Белого солнца пустыни" и другие околокосмические суеверия.

Нынешний американский космический туалет, называемый WCS (Waste Collection System) является объединённой мультифункциональной системой. Он смывает воздухом, а не водой. WCS расположен в отдельной крошечной комнате - всего 75 см в ширину. Астронавты прикрепляют себя специальной перекладиной на уровне бёдер. Есть резервная система крепления - набор из четырёх "набедренных" ремней Velcro.

Писсуар годится и для мужчин, и для женщин. Это, по сути, трубка, прикреплённая к гибкому шлангу. Моча плавно вытягивается воздухом . Смесь жидкости и воздуха из писсуара попадает во вращающуюся камеру . Центробежная сила прижимает жидкость к стенкам, а затем она попадает в резервуар для сточных вод.

Сборщик твёрдых отходов имеет отверстие приблизительно 10 см в диаметре. Когда туалетом пользуются, непрерывный поток воздуха со скоростью 850 литров в минуту затягивает выбросы в пористый мешок, который сделан из многослойного материала. Мешок улавливает твёрдые отходы, а воздух проходит сквозь него.

Как только астронавты заканчивают пользоваться WCS, все твёрдые отходы немедленно высушиваются замораживанием. В конце концов, твёрдые отходы возвращаются на Землю для анализа, а жидкость из резервуара время от времени выбрасывается за борт. Один из астронавтов заметил: "нет ничего столь же прекрасного, как свалка мочи на закате".

Равиль Зарипов пишет про устройство российского космического туалета:"Для первых космонавтов создавались персональные туалеты. Над этим работало несколько научно-исследовательских институтов. Тщательно вымерялись размеры "пятой точки" готовившихся к полёту. До сих пор в одном из НИИ сохранён "бронзовый зад" Валентины Терешковой, который был создан по индивидуальному слепку с тела женщины-космонавта. Делалось всё это с особой тщательностью, чтобы создать полностью прилегаемое к телу устройство и исключить возможность попадания в воздушную среду мочи и других остатков человеческой жизнедеятельности.

Сегодня космические туалеты не подбирают с прежним усердием под каждого члена экипажа. Но полностью сохранён принцип работы космического "гальюна" - принцип пылесоса. После всасывания урину расщепляют на кислород и воду, эти составляющие мочи запускают в замкнутый цикл станции.

А твёрдые остатки закладываются в специальный контейнер. Иногда космонавты шутки ради снабжали такие боксы соответствующими надписями. Вот, например, одна из них: "Принимай, Земля, подарок от лихого казака". Контейнер с экскрементами выбрасывался в открытый космос и, постепенно спускаясь, благополучно достигал родной планеты. И то , что романтичным землянам представлялось сгорающим метеоритом, вполне могло оказаться контейнером с отходами космической жизнедеятельности".

Как видите, космические туалеты у нас с американцами одинаковые, только у них "свалка мочи на закате", а у нас - "замкнутый цикл станции", у них твёрдые отходы возвращаются вместе с астронавтами, а у нас - своим ходом и в одиночестве.

Чья система лучше? «Вообще-то, когда американцы разработали туалет для «Шаттла», – рассказывает Александр Александрович Белов, конструктор «НПП Звезда», объединения, которому ещё Королёв поручил разработку ассенизационного устройства – я решил, что они нас обошли. По массово-габаритным показателям их туалет в то время превосходил наши системы, применяемые на орбитальных станциях «Салют». Но опыт показал, что пользоваться нашим туалетом удобней». Например, при первых полетах на «Шаттле» из-за заморозки отходов в открытом космосе, требовавших заметных теплозатрат, после каждого похода в туалет требовался перерыв во времени, и в туалет «выстраивалась очередь» из астронавтов.

С «Мира» и МКС доходили слухи, что не только европейцы, но и американцы, имевшие возможность сравнения, предпочтение отдают нашему туалету, а сейчас в отсутствие полетов «Шаттлов» у них не остается выбора: российский туалет пока что единственный на орбите. «Неоднократно представители американских фирм заводили разговоры о возможности нашего участия в изготовлении АСУ для их кораблей и сегмента МКС, – рассказывает Александр Александрович, – но до дела пока не дошло…»

Чтобы понять, как моются космонавты в Космосе, нужно помнить, что на орбитальной станции действует микрогравитация. Поэтому вода там не течет, а облепляет человека, а улетевший волос может стать угрозой. Ограниченность запасов воды заставляет астронавтов бережливо их расходовать.

Душ и мытье рук

Советские космические станции были оборудованы душевыми кабинками. Они были пластиковые и герметичные. Для посещения душа космонавт надевал очки для плавания и брал трубку для дыхания. Сверху на него распылялась водяная пыль, которую снизу засасывал специальный пылесос.

Сейчас астронавты, работающие на Международной космической станции, не используют душ вообще. Чтобы вымыть тело или руки, космонавты используют специальные влажные салфетки и несмываемый гель. Астронавт натирает тело гелем или влажной салфеткой, пропитанной им, а затем вытирается влажным полотенцем.

Его каждые три дня надо пропитывать водой. После мытья полотенце вешают около вентиляционной шахты, где оно быстрее высыхает.

Для волос работники Международной космической станции используют особый шампунь, не нуждающийся в ополаскивании водой.

Процедура включает несколько пунктов:

  • Нанести шампунь на волосы руками.
  • Энергично помассировать кожу головы.
  • Вытереть голову влажным полотенцем.
  • При необходимости, расчесать.
  • Дать досохнуть естественным путем.

Важно помнить, что потерявшиеся волосы могут создать опасность работникам станции. Они могут залететь им в нос или глаза.

Посещение туалета и другие вопросы гигиены

Повседневная процедура на Международной космической станции приобретает ряд нюансов, связанных с условиями микрогравитации. Ее можно описать по пунктам:

  • Человек занимает позицию на сидении унитаза.
  • Закрепляет себя ремнями.
  • Подключает специальное мочеиспускательное устройство к длинной пластиковой трубке, которая закреплена на стене.
  • Для твердых отходов посетитель помещает в унитаз специально подготовленный мешок. После этого активируются имитация действия гравитации и вентиляторы для очищения воздуха.
  • После использования мешок помещается в отсек отходов под туалетом.

С учетом всех этих действий посещение уборной на орбите занимает, в среднем, на десять минут больше, чем на планете.

В Космосе нет канализации, поэтому моча смешивается с другими сточными водами, которые производят на станции. После этого их очищают до воды, снова пригодной для питья. Твердые отходы помещают в резервуар, который потом отправляется за борт и сгорает в верхних слоях атмосферы.

Стирка одежды космонавтов потребовала бы слишком большого количества воды. Поэтому работники станции носят ее до упора. После этого грязная одежда помещается в мусорный контейнер, который потом сгорает в верхних слоях атмосферы.

Чистят зубы работники станции при помощи обычных зубных щеток, тюбиков с водой и зубной пасты. Для космических полетов разработана паста, которую безопасно глотать. Поэтому астронавты либо глотают воду с зубной пастой, либо выплевывают ее в специальную салфетку. Вода из неё отжимается и делается пригодной для нового использования.

В 2010 году в сети появилось несколько роликов NASA, где астронавты демонстрируют, как они живут и работают на орбите. Видеозапись астронавта Саманты Кристофоретти показывает, как моются космонавты в Космосе. Другой астронавт канадец Крис Хэдфилд в своих видео, вышедших в 2013 году, показал, как на орбите моют руки и подстригают ногти.

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.

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:

Пакет имел клейкую горловину и должен был приклеиваться к ягодицам вокруг ануса. После дефекации нужно было просунуть пальцы в специальный мешочек, отделить фекалии от тела и протолкнуть их дальше в мешок, чтобы не вылетели. Затем необходимо было разорвать пакет с дезинфицирующим средством, поместить его в большой пакет с фекалиями и перемешать - это было необходимо для того, чтобы убить бактерии и не допустить газообразования в пакете. Потом наступала очередь туалетной бумаги и влажных салфеток, и, наконец, надо было поместить всё это в ещё один пакет и упаковать в контейнер для мусора.

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

А вот с туалетом для Спейс Шаттла получился инженерный конфуз. Исходная идея была замечательная - давайте сделаем туалет, в котором потоки воздуха будут сами помещать фекалии в приемное устройство без участия астронавта. Однако добиться надежной работы не удалось - фекалии постоянно задевали стенки тоннеля, и астронавтам приходилось постоянно его чистить. Система упаковки фекалий работала недостаточно надежно, туалет достаточно регулярно выходил из строя. Также, для пользования туалетом приходилось проходить специальную подготовку. На тренажере в тоннеле стояла камера с подсветкой. Перед лицом астронавта стоял монитор с прицелом. Тренировка заключалась в том, чтобы поместить свой анус в центр прицела и запомнить положение тела, чтобы уже в невесомости фекалии начинали свой путь максимально близко к центру тоннеля. Относительно предыдущих американских космических туалетов система была прогрессивной, вентилятор и сменные насадки позволяли пользоваться туалетом и мужчинам и женщинам. Но туалет получился слишком сложным и недостаточно надежным. По воспоминаниям астронавта Майка Маллейна перед пользованием туалетом лучше всего было полностью раздеться. Утечки мочи и улетающие фекалии были не таким уж редким делом. Маллейн вспоминает одну достаточно неаппетитную шутку, которую устроил его коллега-астронавт. Он взял сосиску с обеда, спрятал её в кармане и пошёл в туалет. Выждав некоторое время, он выбросил сосиску в общий отсек и стал за ней гоняться с салфеткой (астронавты как могли уворачивались, не узнав сосиску в летающем предмете), а догнав, съел…


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

  • Роуч, Мэри «Обратная сторона космонавтики». Вся книга посвящена еде, туалету, мытью, перегрузкам физическим и психологическим и прочим малоаппетитным, но интересным скрытым сторонам космонавтики.
  • Маллейн, Майк «Верхом на ракетах: возмутительные рассказы астронавта шаттла».

Как устроены туалеты для космонавтов? - статья

Как устроены туалеты для космонавтов?

Унитаз в космических туалетах предназначен как для мужчин, так и для женщин - выглядит в основном так же, как на Земле, но имеет ряд конструктивных особенностей. Можно мочиться стоя - как мужчинам, так и женщинам.

Рассказывают, что при посещении американского центра подготовки астронавтов муж английской королевы принц Филипп как-то поинтересовался, как быть с «естественными отправлениями» в космосе. Как все-таки космонавты ходят в туалет?

Оказывается, главное в этом деле - поток воздуха. На Земле, чаще всего, сантехника оборудована сливом, который смывает отходы водой и эвакуирует их по трубам.

Но не нужно обладать богатым воображением, чтобы понять, что в условиях невесомости на шаттле или на орбитальной станции такая система не работает. И поэтому экскременты по сути сдувают потоком воздуха.

Для удаления отходов в космосе используются потоки не воды, а воздуха.

Во время старта, посадки и выхода в открытый космос астронавты надевают специальные подгузники.

На шаттле, кстати, можно мочиться стоя - как мужчинам, так и женщинам. Для этого разработана специальная воронка со шлангом, который подсоединяется к унитазу. При желании ею можно пользоваться и сидя.

Система канализации отделяет твердые отходы от жидких. Твердые прессуются, хранятся на борту шаттла, а после посадки выгружаются.

Жидкие отходы пока просто выбрасываются в открытый космос, но со временем в НАСА надеются найти способ перерабатывать их вторично.

Как говорят специалисты Гвельфского университета в Канаде, это будет особенно необходимо для длительных космических полетов в будущем, в частности, на Марс.

Воздух из туалетов на шаттле перед попаданием в жилые помещения фильтруется для очистки от бактерий и запаха.

На Международной космической станции общий принцип работы системы тот же. В унитаз вмонтированы мощные воздушные насосы. Все отходы сортируются и какое-то время хранятся на борту.

«Я терпел 10 часов, а вернувшись, просил кого-нибудь помочь скорее снять скафандр и бежал в туалет»
Британский астронавт Пирс Селлерс - принцу Филиппу

Моча всасывается и собирается в 20-литровые контейнеры. Эти контейнеры затем перегружаются на грузовые космические корабли «Прогресс», которые сгорают при входе в верхние слои атмосферы.

Для твердых отходов используются специальные сетчатые пластиковые мешки. Через отверстия проходит поток воздуха, и в результате все экскременты оказываются в мешке. Эластичный пакет стягивается и сбрасывается в металлический контейнер.

Мешки одноразовые и после каждого использования унитаза заменяются.

Контейнеры с отходами также вывозятся «Прогрессом».

Во время запуска и приземления астронавты надевают подгузники для взрослых. К этому пришли методом проб и ошибок - один астронавт в своих воспоминаниях рассказывает, что однажды на заре космической эры запуск долго задерживался, и ему в конце концов разрешили помочиться в скафандр, что сбило все датчики.

А супруг королевы Великобритании не единственный, кто обращается к специалистам НАСА с вопросами про космические туалеты. В космическом агентстве подтверждают, что дети и журналисты постоянно задают этот вопрос.

Один из астронавтов заметил: «нет ничего столь же прекрасного, как свалка мочи на закате».

Вот какие истории рассказывает Карл Крушельницки. Мы же позволим себе и вам ещё интересную цитату. Равиль Зарипов в своей статье пишет про устройство российского космического туалета:

«Для первых космонавтов создавались персональные туалеты. Над этим работало несколько научно-исследовательских институтов. Тщательно вымерялись размеры „пятой точки“ готовившихся к полёту. До сих пор в одном из НИИ сохранён "бронзовый зад" Валентины Терешковой, который был создан по индивидуальному слепку с тела женщины-космонавта.

Делалось всё это с особой тщательностью, чтобы создать полностью прилегаемое к телу устройство и исключить возможность попадания в воздушную среду мочи и других остатков человеческой жизнедеятельности.

Сегодня космические туалеты не подбирают с прежним усердием под каждого члена экипажа. Но полностью сохранён принцип работы космического "гальюна" - принцип пылесоса. После всасывания урину расщепляют на кислород и воду, эти составляющие мочи запускают в замкнутый цикл станции.

А твёрдые остатки закладываются в специальный контейнер. Иногда космонавты шутки ради снабжали такие боксы соответствующими надписями. Вот, например, одна из них: "Принимай, Земля, подарок от лихого казака".

Контейнер с экскрементами выбрасывался в открытый космос и, постепенно спускаясь, благополучно достигал родной планеты. И то, что романтичным землянам представлялось сгорающим метеоритом, вполне могло оказаться контейнером с отходами космической жизнедеятельности».

Как видите, космические туалеты у нас с американцами одинаковые, только у них «свалка мочи на закате», а у нас - «замкнутый цикл станции», у них твёрдые отходы возвращаются вместе с астронавтами, а у нас - своим ходом и в одиночестве.

А вот что ответили члены экипажа станции «Мир» на вопрос "А как вы ходите в туалет?": "В туалет мы ходим, вернее, летаем как все люди, а вот чтобы там не летало, устроен специальный космический туалет с подсосом".

Возвращаясь в заключение к первоначальной теме, шутки ради приведём вот что: на одном из форумов состоялся такой диалог:

А я слышал где-то, что моча космонавтов проходя через фильтры разные, очищается от примесей и используется как питьевая вода… Это правда?

Правда. Только, тс-с-с… Космонавты этого знать не должны!


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.

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" (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

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:

Пакет имел клейкую горловину и должен был приклеиваться к ягодицам вокруг ануса. После дефекации нужно было просунуть пальцы в специальный мешочек, отделить фекалии от тела и протолкнуть их дальше в мешок, чтобы не вылетели. Затем необходимо было разорвать пакет с дезинфицирующим средством, поместить его в большой пакет с фекалиями и перемешать - это было необходимо для того, чтобы убить бактерии и не допустить газообразования в пакете. Потом наступала очередь туалетной бумаги и влажных салфеток, и, наконец, надо было поместить всё это в ещё один пакет и упаковать в контейнер для мусора.
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

А вот с туалетом для Спейс Шаттла получился инженерный конфуз. Исходная идея была замечательная - давайте сделаем туалет, в котором потоки воздуха будут сами помещать фекалии в приемное устройство без участия астронавта. Однако добиться надежной работы не удалось - фекалии постоянно задевали стенки тоннеля, и астронавтам приходилось постоянно его чистить. Система упаковки фекалий работала недостаточно надежно, туалет достаточно регулярно выходил из строя. Также, для пользования туалетом приходилось проходить специальную подготовку. На тренажере в тоннеле стояла камера с подсветкой. Перед лицом астронавта стоял монитор с прицелом. Тренировка заключалась в том, чтобы поместить свой анус в центр прицела и запомнить положение тела, чтобы уже в невесомости фекалии начинали свой путь максимально близко к центру тоннеля. Относительно предыдущих американских космических туалетов система была прогрессивной, вентилятор и сменные насадки позволяли пользоваться туалетом и мужчинам и женщинам. Но туалет получился слишком сложным и недостаточно надежным. По воспоминаниям астронавта Майка Маллейна перед пользованием туалетом лучше всего было полностью раздеться. Утечки мочи и улетающие фекалии были не таким уж редким делом. Маллейн вспоминает одну достаточно неаппетитную шутку, которую устроил его коллега-астронавт. Он взял сосиску с обеда, спрятал её в кармане и пошёл в туалет. Выждав некоторое время, он выбросил сосиску в общий отсек и стал за ней гоняться с салфеткой (астронавты как могли уворачивались, не узнав сосиску в летающем предмете), а догнав, съел...


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


  • Роуч, Мэри "Обратная сторона космонавтики". Вся книга посвящена еде, туалету, мытью, перегрузкам физическим и психологическим и прочим малоаппетитным, но интересным скрытым сторонам космонавтики.

  • Маллейн, Майк "Верхом на ракетах: возмутительные рассказы астронавта шаттла".