Um ihren Astronauten zu helfen, mutig zu gehen, hat die NASA gerade eine neu gestaltete Weltraumtoilette an die Internationale Raumstation ISS geliefert. Die erste neue Kommode, die seit Jahrzehnten entwickelt wurde, wird irgendwann für Weltraummissionen verwendet, aber vorerst will die Agentur sie etwas näher an der Heimat testen.

Die Toilette, bekannt als die Universelles Abfallmanagementsystem , kam am 5. Oktober als Teil einer Frachtlieferung an der Internationalen Raumstation an. NASA-Astronaut Chris Cassidy und seine russischen Kollegen Ivan Wagner und Anatoly Ivanishin sind dabei, das Frachtschiff auszupacken und planen, die Toilette demnächst zu installieren.

Die NASA hat sechs Jahre gebraucht und 23 Millionen US-Dollar das Design für das neue Hightech-Porta-Töpfchen zu entwickeln. Diese Kosten decken eigentlich zwei Toiletten ab. Astronauten werden den ersten auf der Raumstation installieren. Wenn es wie erwartet funktioniert, wird im Rahmen der bevorstehenden Artemis 2-Mission der Agentur, die in den nächsten Jahren starten soll, eine zweite zum Mond reisen. Die neue Toilette könnte auch auf zukünftigen Mondlandern mit Besatzung oder in Raumfahrzeugen zum Mars verwendet werden.





Wie ist das Feuer in Chicago entstanden?

Bei der Entwicklung der neuen Toilette mussten die Ingenieure berücksichtigen, dass der Platz in der zukünftigen Weltraumkapsel Orion der NASA begrenzt ist. Daher musste jede zukünftige Toilette kompakt und so effizient sein wie die Modelle, die derzeit auf der Internationalen Raumstation verwendet werden. NASA-Ingenieure haben eine Toilette in Wohnmobilgröße entworfen, die etwa 65 Prozent kleiner und 40 Prozent leichter ist als die derzeit verwendeten. Es ist auch energieeffizienter. Platz und Energie sind bei einem Raumschiff sehr wichtig, sagte Melissa McKinley, Projektmanagerin für die neue Toilette bei der NASA, während einer Pressekonferenz vor dem Start. Sie können sich vorstellen, dass die Optimierung dieser in vielerlei Hinsicht helfen kann.

In die Schlauch-Astronauten pinkeln

In die Schlauch-Astronauten pinkeln(NASA)



In vielerlei Hinsicht funktioniert die neue Toilette im Wesentlichen wie ihre Vorgänger. Denn alle Weltraumtoiletten sind auf eines ganz wichtig: Saugen. Ohne Schwerkraft schwebt alles. Der Müll, der von Astronauten produziert wird, muss in die Toilette gezogen werden, sonst könnte er in der Raumstation herumtreiben. Zum Pinkeln verwenden Astronauten einen Trichter, der an einem Schlauch befestigt ist, der den Urin mit einem Ventilator in einen Tank zieht. Um zu kacken, sitzen Astronauten über einem Panzer, der sich darauf verlässt, dass derselbe Ventilator ihr Geschäft in einen Sammelbeutel packt.

Die neue Toilette ist ein kompakter Zylinder mit einer Höhe von etwa 28 Zoll und verfügt über das gleiche Lüftersystem sowie einen an einem Schlauch befestigten Trichter wie bei früheren Iterationen. Es hat auch einen herausnehmbaren Müllverdichter, in dem die Astronauten ihren Kot ablegen können. Jedes Mal, wenn ein Astronaut kackt, wird sein Geschäft in einen Beutel gesaugt. Sobald er fertig ist, verschließt der Astronaut den Beutel und schiebt den verpackten Kot nach unten in den Kanister. Dann installieren sie einen neuen Beutel und der Vorgang wiederholt sich, bis der Kanister voll ist. Wenn sich der Kanister füllt, riecht die Toilettenkabine möglicherweise nicht immer so frisch. Der Sammelbehälter fasst ca. 30 Pfand. Sobald der Behälter voll ist, wird der Kot mit dem Rest des Mülls in den Weltraum entsorgt.

Die neue Toilette funktioniert ähnlich wie die alte, unterscheidet sich jedoch in einem wichtigen Punkt von früheren Designs: Inklusivität. In der Vergangenheit wurden Weltraumtoiletten für Männer entwickelt. Die NASA sagt, sie habe fleißig mit den Astronauten der Agentur zusammengearbeitet, um sowohl die Form des Trichters als auch des Toilettensitzes zu verbessern. Das Trichterdesign wurde komplett neu konturiert, um der weiblichen Anatomie besser gerecht zu werden, sagte McKinley. Dies ist insbesondere dann ein Problem, wenn die Besatzungsmitglieder versuchen, Doppeloperationen durchzuführen – wenn sie gleichzeitig Stuhlgang und Wasserlassen durchführen.



Weibliche Besatzungsmitglieder lieferten Beiträge, die dazu beitrugen, die Form und Länge des Trichters, seine Position neben der Toilette sowie die Form des Sitzes neu zu gestalten. Es gab ein Problem mit der Nähe, daher wurden sowohl der Sitz als auch der Urintrichter entwickelt, um das Erlebnis für die weibliche Besatzung zu verbessern, sagte sie.

Die neue Toilette verfügt außerdem über ein spezielles eingebautes System, das Urin vorbehandelt, bevor es an das lebenserhaltende System der Station weitergeleitet wird, um es zu Wasser zu recyceln. Urin kann gelegentlich festes Material enthalten, das in der Toilette stecken bleibt und sich mit der Zeit ansammelt. Um dies zu mildern, wird die NASA eine stark saure Lösung verwenden, um alle Ablagerungen, die sich im Urin befinden könnten, abzubauen. Ingenieure nutzten eine spezielle 3D-Drucktechnik, um säurebeständige Teile für die Toilette aus robusten Metallen wie Titan und anderen haltbaren Legierungen herzustellen

Die Säure, die wir als Vorbehandlung verwenden, ist sehr stark, sagte Jim Fuller, der Projektmanager für die neue Toilette bei Collins Aerospace, während der Pressekonferenz vor dem Start. Es ist so stark, dass der NASA nur eine Handvoll Metalle bekannt sind, die dieser Vorbehandlung über einen längeren Zeitraum standhalten können.

Weltraum-WC-Diagramm

Ein Diagramm, das die Teile der neuen Weltraumtoilette der NASA zeigt(NASA)

Ein weiteres Upgrade ist, dass die neue Toilette automatisch ist. Die aktuelle Toilette erfordert, dass Astronauten einen Schalter umlegen, um sie zu aktivieren, aber der neue Toilettenventilator schaltet sich automatisch ein, wenn Astronauten entweder den Trichter aus der Halterung nehmen oder den Deckel anheben. Cassidy wird die neue Toilette in Kürze neben der aktuellen Toilette im US-Segment der Raumstation installieren. Die Astronauten begannen jedoch letztes Jahr mit den Vorbereitungen für die Ankunft und installierten einen neuen Stand für die aktualisierte Kommode. Dabei wird die alte Toilette ein Leck gesprungen , was die Astronauten dazu brachte, das Wasser aufzuwischen. Das Leck war nur das jüngste in einer Reihe von Problemen, die das aktuelle Modell im Laufe der Jahre hatte, darunter ein defekter Urinventilator im Jahr 2008 und eine Verstopfung durch Kalkablagerungen im Flüssigabfallverarbeitungssystem im Jahr 2010. McKinley hofft, dass dieses neue Design die Leistung senken wird auf zukünftige Störungen einstellen.

Um sich auf den späteren Einsatz im Weltraum vorzubereiten, wurde die Toilette ausgiebig am Boden getestet, und die Ingenieure haben sie in viele verschiedene Richtungen ausgerichtet, um sicherzustellen, dass die Saugwirkung funktioniert. Es wird erwartet, dass das neue Gerät in den nächsten Monaten viel Verwendung findet, da es im US-Segment der Raumstation fünf statt drei Besatzungsmitglieder geben wird.

Welche primären Mittel verwendeten die alten Römer, um Wasser in die Stadtzentren zu transportieren?

Das Badezimmer im Weltraum zu benutzen ist vielleicht nicht der glamouröseste Aspekt der Raumfahrt, aber Astronauten haben es heute viel leichter als einige von denen, die in den frühen Tagen der Raumfahrt geflogen sind. Als Astronaut Alan Shepard gehen musste, pinkelte er einfach in seinen Raumanzug auf die Startrampe, und während der Apollo-11-Mission ein paar Jahre später, 1969, urinierten Astronauten in kondomähnliche Ärmel die den Urin in eine Sammelblase leitete, die unter der Kleidung des Astronauten getragen wurde. Die Ärmel wurden täglich ausgetauscht und es kam häufig zu Verschüttungen. Das Kacken war noch chaotischer; Astronauten klebten im Wesentlichen eine Tasche an ihren Hintern, die ihr Geschäft abholte – wenn sie Glück hatten. Es war kein einfaches Setup, wie Tom Stafford und die Crew von Apollo 10 bestätigen können. Während der Mission musste Stafford seine Crewmitglieder warnen, dass er sein Ziel verfehlte. Hol mir schnell eine Serviette. Da schwebt ein Scheißhaufen durch die Luft, wird er auf a zitiert NASA-Transkript der Mission.

Die Anfänge der Raumfahrt waren chaotisch und in den Toilettenpausen oft sehr stinkend. Wissenschaftler wussten wenig darüber, wie sich die Weltraumumgebung auf den menschlichen Körper auswirkte, daher forderte die NASA ihre Astronauten sogar auf, alle ihre Kotbeutel zur Analyse mitzubringen. Auf der Mondoberfläche konnten Apollo-Astronauten jedoch nicht genau eine Klappe in ihrem Anzug öffnen und einen Kotbeutel herausbrechen. Während der Moonwalking-Sitzungen trugen die Astronauten eine Windel, aber es ist unklar, ob einer von ihnen mehr tat, als in sie zu pinkeln.

Als die NASA in den 1970er Jahren Skylab startete, war es das erste Mal ein Gerät, das lose einer Toilette ähnelt wurde auf einem US-Raumschiff installiert. Die rudimentäre Einheit bestand aus einem Loch in der Wand, das Urin und Fäkalien in Auffangbeutel saugte. Danach müsste die Crew trockne ihren Kot in einem speziellen Fach, um es zur Erde zurückzubringen. Erst mit dem 1981 gestarteten Shuttle-Programm erhielten die Astronauten irgendeine Art von Hardware, die einer terrestrischen Toilette ähnelte. Diese Kommode war im Wesentlichen eine Metallschüssel mit einem Saugschlauch und einem Trichter für den Urin.

Während die NASA auf die Installation der neuen Toilette wartet, ist die Agentur damit beschäftigt, noch mehr Toiletten zu entwerfen und ständig über neue Wege zur Verbesserung ihrer Abfallsammelsysteme nachzudenken. Im Juni veröffentlichte die Agentur einen Aufruf, um nach möglichen Designs für eine zukünftige Mondtoilette zu suchen. Es ist möglich, dass das Universal Waste Management System funktionieren könnte, aber die NASA möchte alle Optionen für das Vorgehen ihrer Besatzungen auf der Mondoberfläche in Betracht ziehen.

Die Agentur ist auch recherchieren die Idee, wie man Wasser aus festen Abfällen gewinnt, damit es auch für bemannte Missionen recycelt werden kann. Wasser ist im Weltraum ein kostbares Gut, und Studien haben gezeigt, dass Fäkalien bis zu 75 Massenprozent Wasser enthalten. Im Moment geht das alles verloren. Wenn Wasser erfolgreich aus Astronautenkot gewonnen werden könnte, könnte dies mehr Quellen für recyceltes Wasser bieten.

Wissenschaftler haben auch gezeigt, dass Harnstoff für Baustoffe oder Düngemittel verwendet werden könnte. Harnstoff ist nach Wasser die zweithäufigste Verbindung im Urin und ein Forscherteam aus Europa gezeigt Anfang dieses Jahres konnte Harnstoff mit Mondschmutz (bekannt als Regolith) vermischt und als Baumaterial verwendet werden. Das resultierende Material, bekannt als Geopolymer, ähnelt Beton und könnte verwendet werden, um Strukturen wie Landeplätze und Lebensräume auf dem Mond zu bauen.

Wie hat Jesus Maria Magdalena kennengelernt?

All diese Forschungen und Erfindungen zeigen, dass selbst die unübersichtlichsten Teile der bemannten Raumfahrt bei der Planung von Missionen berücksichtigt werden müssen. Wenn die Astronauten gehen müssen, wollen wir ihnen erlauben, mutig zu gehen, sagte Fuller.





^