Миссия Artemis II недавно достигла исторической вехи, успешно проведя четырех астронавтов в 10-дневном путешествии вокруг Луны. Миссия выполнила свои основные задачи: продемонстрировала способность космического корабля Orion поддерживать жизнь человека во время перелета в глубоком космосе и обеспечила безопасное возвращение экипажа на Землю с предельной точностью.
Однако, несмотря на высокотехнологичный триумф, экипаж столкнулся с на удивление нелепым препятствием: туалет не смывал.
Шаг вперед в комфорте астронавтов
Чтобы понять, почему эта проблема важна, нужно взглянуть на то, какой путь прошел космический туризм. В эпоху «Аполлонов» астронавтам, летавшим на Луну, приходилось полагаться на примитивные одноразовые пакеты для сбора отходов. Напротив, капсула Orion в миссии Artemis II была оснащена Универсальной системой управления отходами (UWMS) — сложным устройством из титана, напечатанным на 3D-принтере, которое было спроектировано для обеспечения приватности и гораздо более эффективной переработки отходов.
Командир миссии Рид Уайзмен высоко оценил само оборудование, отметив, что туалет работал для экипажа хорошо. Проблема заключалась не в самом «сиденье», а в сантехнике.
Технический сбой: засорение вентиляционной линии
На середине 10-дневной миссии вентиляционная линия для мочи забилась. Пока NASA расследует точную причину, появились две основные теории:
1. Замерзание: Экстремальные температурные колебания в космосе могли привести к замерзанию мочи внутри линии.
2. Химический осадок: Добавки, используемые в сточных водах, могли создать осадок или налет, который перекрыл поток.
В отличие от систем, используемых на Международной космической станции (МКС), которые предназначены для переработки жидких отходов в питьевую воду, система Orion была разработана по принципу «сброса» — это означает, что она фактически выбрасывает жидкие отходы в вакуум космоса.
Почему космическая сантехника — это кошмар для физики
Сложность управления жидкостями на орбите подчеркивает одну из самых трудноразрешимых проблем в аэрокосмической инженерии. На Земле гравитация обеспечивает постоянную, предсказуемую силу, которая тянет жидкости «вниз», в стоки. В условиях микрогравитации в космосе эта предсказуемость исчезает.
По мнению экспертов из Корнеллского университета и Университета Северной Дакоты, несколько факторов делают космическую сантехнику невероятно сложной:
- Гидродинамика: Без гравитации поведением жидкостей управляют поверхностное натяжение и физическая форма труб. Жидкости не просто текут; они прилипают к поверхностям, закручиваются и движутся по непредсказуемым траекториям.
- Проблема пузырьков: Использование давления воздуха для проталкивания отходов через трубы может непреднамеренно создавать пузырьки воздуха. В условиях микрогравитации эти пузырьки могут застревать в трубопроводе, создавая серьезные засоры.
- Экстремальные температуры: В космосе происходят резкие температурные скачки. Система может перейти от экстремального жара к экстремальному холоду за считанные минуты, что делает терморегуляцию жидкостных линий постоянной борьбой.
Уроки для будущих миссий
Хотя засорившийся туалет может показаться незначительным неудобством, для NASA это критически важный показатель. Система UWMS в рамках Artemis II была прототипом — это был первый случай, когда данная конкретная система тестировалась в условиях глубокого космоса.
Успех миссии по всем остальным параметрам говорит о том, что «исправление» сантехники, скорее всего, будет вполне решаемой задачей. В настоящее время рассматриваются следующие потенциальные решения:
* Установка встроенных нагревателей для предотвращения замерзания.
* Корректировка потока воздуха и воды для минимизации образования пузырьков и накопления осадка.
«Если вы пролетели 400 000 километров, вернулись, и единственная ваша проблема — это то, что сброс мочи прошел не идеально, что ж, это отличный результат».
Заключение
Миссия Artemis II доказала, что космический корабль Orion способен на полеты в глубоком космосе, предоставив NASA важнейшие данные, необходимые для совершенствования систем жизнеобеспечения. Хотя проблемы с сантехникой требуют технических корректировок, миссия остается успешным шагом на пути к постоянному присутствию человека в окрестностях Луны.
