«Я стал прикидывать расстояние до других иллюминаторов. А Стас помолчал и задумчиво произнес: — Невесомость… А как, интересно, космонавты в невесомости ходят в туалет? — Эй, ты не вздумай! — заорал я. — Потерпеть немножко не можешь!» Юлий Буркин, Сергей Лукьяненко. «Сегодня, мама!»

Пятого мая 1961 года NASA во второй раз, после первой неудачной попытки, запускала человека в космос. Прямая трансляция приковала к экранам телевизоров миллионы американцев. Героем дня был астронавт Алан Шепард. Из-за различных технических проблем запуск корабля постоянно откладывался, и хотя на полет отводилось всего 15 минут, Шепард лежал в скафандре в капсуле Freedom 7 вот уже четвертый час и ему страшно хотелось писать.
Трудности американцев

В то время как телезрители вслед за репортерами задавались вопросом, о чем астронавт думает в столь грандиозный момент, в Центре управления полетами стоял дикий переполох. Алан сообщил, что терпеть дольше нет сил, и специалисты в страшной спешке решали, как быть. Дело в том, что никто не предполагал, что полет затянется, и, соответственно, возможности сходить в туалет для астронавта предусмотрено не было. Наконец пришла команда: «Делай это прямо в скафандр». Специалисты решили, что это не опасно, разве что контролировать биение сердца астронавта теперь было нельзя. Электроды, подававшие эти сигналы, разом сошли с ума, как только их достигла теплая струя. Но полет прошел успешно.

Второй американский астронавт Гас Гриссом к туалетным проблемам был вполне готов. Согласно легенде, на суборбиту он летел в гигантском подгузнике, составленном из нескольких женских прокладок. Подгузники для взрослых тогда еще не продавались.

В дальнейшем, когда американцы начали летать на орбиту, астронавтов стали оснащать «более передовой» системой. Специальные мочеприемники собирали мочу, которую хранили в корабле до окончания полета, а во времена программы Apollo стали выбрасывать в открытый космос. Для решения же более сложной физиологической задачи американцы приклеивали к анусу скотчем специальный пакет с внутренними стенками, покрытыми абсорбирующим материалом. После облегчения астронавт специальным выступом этого пакета очищал тело от нечистот, после чего аккуратно отклеивал его, добавлял внутрь консервант и выбрасывал закупоренный пакет в мусорный бак. Для приватности во время этого процесса астронавтам разрешалось выключать бортовую видеокамеру. По сообщениям американской периодики тех лет, бывали случаи, когда такой пакет отклеивался в неподходящий момент. В том числе из-за этого многих астронавтов удручала подобная система, но до появления «Шаттла» им приходилось с ней мириться. Чтобы хоть как-то облегчить страдания покорителей космоса, NASA разрабатывала для них продукты, позволявшие пользоваться пакетами как можно реже.

С заботой о космонавте

В СССР изначально готовились не к 15-минутному суборбитальному полету человека, а к самому настоящему орбитальному. Поэтому к вопросам жизнеобеспечения космонавтов в космосе подошли основательно. Если американцы не снабдили своего астронавта даже простейшим мочеприемником, то Гагарин, летевший тремя неделями ранее, мог при необходимости удовлетворить в полете и малую, и большую нужду. Подобная исключительная забота о первом космонавте сегодня может показаться странной, но все объясняется тем, что рассматривался «нештатный» вариант, если «Восток» не сойдет с орбиты по команде в нужный момент. А в этом случае предполагалась посадка через 3−5 суток, когда «Восток» должен был по законам баллистики самостоятельно сойти с орбиты ИСЗ. На этот случай и было разработано так называемое АСУ, то есть «ассенизационно-санитарное устройство». Но, поскольку схождение с орбиты прошло по плану, Гагарин воспользовался этим устройством только для малой нужды, и то, скорее всего, из любопытства. Как известно, Гагарин, вопреки расписанному по минутам графику запуска, остановил автобус и сходил в туалет незадолго до полета.

С девочками проще

В СССР разработку АСУ для космонавтов Королев поручил Машиностроительному заводу №918 (ныне ОАО «НПП Звезда»). Главной задачей этого предприятия было создание скафандра и катапультного кресла, но, поскольку первые космонавты должны были пользоваться ассенизационным устройством, не покидая своего места и не снимая скафандра, решили, что и его разработку следует доверить «Звезде». Первые АСУ появились еще у собак-космонавтов. Экскременты через определенный промежуток времени отсасывались из-под хвоста, а для поглощения неприятного запаха использовался мох. Кстати, вы никогда не задумывались, почему почти все собаки-космонавты были суками? Оказывается, еще и потому, что разработать ассенизационное устройство для кобелей было несколько сложнее. Впрочем, первые подобные системы совершенством не отличались: бывало, что собаки возвращались на Землю в запачканном виде. АСУ для людей были куда более серьезной разработкой и создавались с нуля.

Основы «асустроения»

«Принцип работы АСУ не изменился со времени полетов первых ‘Востоков', — рассказывает Александр Александрович Белов, конструктор «НПП Звезда». — В невесомости используется раздельный прием жидких и твердых отходов, а земную гравитацию тут заменяет вакуумный отсос».

Для удовлетворения малой нужды космонавт еще на самых первых системах открывал кран, соединявший его мочеприемник с мочесборником. При этом автоматически включался вентилятор и затягивал порцию жидкости в мочесборник, где она впитывалась абсорбирующим материалом, а участвовавший в процессе воздух очищался от вредных и неприятных запахов в специальном дезодорирующем фильтре.

Для твердых отходов в приемном устройстве, на время размещаемом под космонавтом, находился вкладыш. Эластичные шторки на входе вкладыша при подготовке к полету закатывались, оставляя вход открытым. По завершении процесса космонавт использовал гигиенические салфетки, затем сбрасывал шторки вкладыша, и они полностью закрывали содержимое. А чтобы во время, когда шторки вкладыша были еще открыты, отходы удерживались внутри, вентилятор обеспечивал приток воздуха. Причем стенки вкладыша были двухслойными — пористыми изнутри и герметичными снаружи, тогда как дно, напротив, пористым снаружи и герметичным изнутри: благодаря этому отходы не могли протечь за счет создававшегося разрежения. Система была достаточно простой в обращении и более удовлетворительной в гигиеническом отношении по сравнению с американской.

Туалетный прогресс

Если первые АСУ лишь отдаленно напоминали земной туалет, то десятилетия спустя прогресс стал неминуем. Нынешний российский туалет на МКС и американский на «Шаттле» уже и по удобству пользования, и по внешнему виду близки земным аналогам. Только стоят они гораздо дороже и требуют большего времени для пользования. Во-первых, при большой нужде надо пристегнуться к стульчаку: это делают не только для удобства, но и потому, что в космическом туалете человек отчасти превращается в снаряд с реактивным двигателем. А во-вторых, в космосе нет системы канализации и космонавтам приходится тратить некоторое время на утилизацию отходов. В российском сегменте МКС мочу консервируют (с помощью 35%-водного раствора серной кислоты), а затем отправляют на Землю. При этом вместо статических сепараторов, где моча впитывается абсорбентом, которые применяются на «Союзах», на МКС используются динамические, где за счет вращения и центробежных сил она подается в емкости для хранения. А на исторической орбитальной станции «Мир» пока что единственный раз в мировой практике была применена система НИИ Химмаш, которая регенерировала из мочи воду.

Космонавты эту воду не пили — из нее вырабатывался кислород для дыхания. Американцы же удаляют мочу за борт, хотя уже разработали аналогичную систему регенерации воды. Но на МКС пока в ней нет надобности.

Твердые отходы — и наши, и американские — возвращают на Землю. Американцы для уменьшения объема твердых отходов высушивали их, соединяя на время с космическим вакуумом, а затем хранили на «Шаттле» до возвращения на Землю. Российские космонавты хранят твердые отходы в контейнерах, а потом отправляют на Землю на транспортном корабле «Прогресс».

Чья система лучше? «Вообще-то, когда американцы разработали туалет для ‘Шаттла', — рассказывает Александр Александрович, — 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 доходило».
Три любопытных факта о космических туалетах

1. Во время полета Валерия Быковского в июне 1963 года космонавт передал на Землю сообщение, что у него был космический стул. Но из-за помех радист принял последнее слово за «стук». Поднялся переполох. Инженерам было дано задание узнать, какой минимальной массы должно быть космическое тело, чтобы при столкновении с кораблем вызвать стук, и может ли это привести к повреждению оболочки. Валерия закидали вопросами, каким был стук — скользящим, глухим или скребущим. Быковский был вынужден пояснить, что он имел в виду, чем сильно развеселил товарищей.

2. Современные АСУ для твердых отходов могут выручить и при рвотных позывах. Но первые советские системы тут помочь не могли: нелегким был суточный полет Титова. Тяжело дался полет и экипажу Apollo 8, пакет не смог предотвратить утечек рвоты командира, которому стало дурно.

3. На вопрос о самом захватывающем зрелище в космосе астронавт Рассел Швейкарт как-то ответил: «Выброс мочи на закате». Эта малопривлекательная жидкость при попадании в космический вакуум мгновенно превращается в миллионы искрящихся кристаллов. То же самое произошло бы и с водой, но выливать ее — непозволительная роскошь.

Изобретение относится к санитарно-гигиеническому оборудованию, в частности, к устройствам для приема мочи у космонавтов-женщин в условиях космического полета.

Известен мочеприемник, содержащий корпус и приспособление для фиксации на теле.

Недостатком этого устройства является необходимость дополнительных приспособлений для герметичного подсоединения мочеприемника к телу, возможность попадания мочи в окружающее пространство, что недопустимо в условиях невесомости.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является мочеприемник, содержащий емкость с входным отверстием и дренажным отверстием, перекрытым гидрофобной сеткой. Однако удержание мочи в данном мочеприемнике в условиях невесомости обеспечивается только при наличии, так называемой, "вакуумной системы", т. е. отсоса воздуха, в противном случае не исключена возможность выброса собранной мочи в окружающее пространство. По этим же причинам невозможно использование такого устройства в скафандре.

Целью настоящего изобретения является обеспечение поглощения и удержания мочи в условиях невесомости.

Поставленная цель достигается тем, что в мочеприемнике для женщин, содержащем емкость с входным отверстием и дренажным отверстием, перекрытым гидрофобной сеткой, емкости выполнены жесткими, полость ее заполнена влагопоглощающим гранулированным наполнителем, а на кромке входного отверстия укреплена эластичная манжета и перфорированная перегородка, выполненная из влагопоглощающего материала. Перфорированная перегородка выполнена из ворсового материала и размещена так, что ворс обращен к телу.

На фиг.1 показан мочеприемник, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху.

Мочеприемник состоит из емкости 1 с жесткими стенками, входным отверстием 2 и дренажным отверстием 3. Внутри емкости 1 находится наполнитель 4, выполненный, например, из пенополивинилформаля. Входное отверстие 2 по контуру имеет герметизирующую эластичную манжету 5 и перегородку 6 с отверстиями 7. Дренажное отверстие 3 перекрыто гидрофобной сеткой 8, выполненной, например, из льняной ткани, пропитанной гидрофобизирующей жидкостью.

При пользовании мочеприемник плотно прижимают эластичной манжетой 5 к телу. Моча через отверстия 7 в перегородке 6 попадает во влагопоглощающий наполнитель 4, который интенсивно поглощает и удерживает ее в емкости 1. Наполнитель 4 выполнен в виде гранул, например, в виде кубиков, благодаря чему создаются каналы для выхода воздуха через дренажное отверстие 3, которое перекрыто гидрофобной сеткой 8, проницаемой для газов и непроницаемой для мочи. Размер отверстий 7 в перегородке 6 меньше размера гранул для предотвращает выпадания гранул из емкости 1. Перегородка 6 выполнена из влагопоглощающего материала с ворсом, обращенным к телу космонавта, что обеспечивает впитывание и удержание остатков мочи по окончании пользования. Жесткая емкость 1 гарантирует от случайного выдавливания собранной мочи из наполнителя 4.

Наличие жесткой емкости с влагопоглощающим наполнителем и перегородки, выполненной из влагопоглощающего материала с ворсом, обращенным к телу космонавта, обеспечивает полное удержание мочи, исключает возможность попадания ее в окружающее пространство и позволяет пользоваться мочеприемником в невесомости, в том числе при наличии скафандра.

Формула изобретения

1. МОЧЕПРИЕМНИК ДЛЯ ЖЕНЩИН, содержащий емкость с выходным отверстием и дренажным отверстием, перекрытым гидрофобной сеткой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения поглощения и удержания мочи в условиях невесомости, стенки емкости выполнены жесткими, полость ее заполнена влагопоглощающим гранулированным наполнителем, а на кромке входного отверстия укреплена эластичная манжета и перфорированная перегородка, выполненная из влагопоглощающего материала.

2. Мочеприемник для женщин по п.1, отличающийся тем, что перфорированная перегородка выполнена из ворсового материала и размещена так, что ворс обращен к телу.

График процентного соотношения газов, освобождающихся при нагреве марсианского грунта до 400-500°C.
Исследование  было проведено марсоходом 2 года назад.

Тестирование лазерного луча ChemCam в земных и марсианских условиях.
Из-за пониженного давления у плазмы на Марсе более широкий ореол.

Результат первого спектрометрического анализа марсианского грунта. Спектрометр рассматривает свечение образца в трех каналах: ультрафиолетовом, фиолетовом видимом и близком к видимому инфракрасном.

Карта распределения воды на Марсе, построенная российским прибором ХЕНД, установленном на аппарате Mars Odissey

Схема системы связи марсохода с Землей (в нашей игре схема аналогичная - через спутники).

Речная галька, обнаруженная на Марсе, и аналогичная на Земле.

Сравнительный график температур поверхности и слоя атмосферы возле нее.

Ежесуточные колебания атмосферного давления.

Пример данных о погодных условиях. Нижний - тепловой максимум, зафиксированный Curiosity.

Результат исследования камня Джейка Матвиевича (Curiosity).

Содержание газов в атмосфере Марса.

Циркуляция газов в марсианской атмосфере.

Изотопное содержание газов в атмосфере Марса.

График силы ветра и падения давления во время прохождения пылевого дьявола через марсоход.

Скачки атмосферного давления перед пыльным штормом и во время него.

Путь Curiosity

Исследования CRISM MRO (состав грунтов)

Изучение состава белых кальциевых прожилок в камнях

Разница в спектральных показаниях ChemCam базальта и гипса

Сравнение гипсовых жил на Марсе и на Земле

Схема последних передвижения и график колебаний температуры поверхности

Терминология геологов NASA в отношение частиц различного диаметра

Выделение газов из породы John Klein

Простые углеводороды: хлорметаны и дихлорметаны, найденные в John Klein

Таблица показывает, что в породе белого цвета есть вода, включённая в кристаллогидраты( Гипс CaSO4•2H2O и Алунит KAl3(SO4)2(OH)6 - растворим в воде) Эти соли наиболее ярко выражены.

Спектрорамма на фото. Камень, очищенный предварительно для анализа, явно содержит воду. Вероятно, это кристаллогидрат.

Распределение воды в подповерхностном слое от DAN, вдоль пути следования марсохода.

Сравнение спектров пыли (синий) и графитовой мишени (красный)

Термическое разложение:Sam предполагает, судя по выделяющимся газам, наличие в пробе перхлоратов (Сl04), карбонатов ( СО3), сульфатов(so4), сульфидов( S=) и конечно же воды.

Соотношение водорода и щелочи в камнях, грунте и пыли

Сезонный рост атмосферного давления

Изменения температуры или ее перепадов

Графики REMS во время появления ненескольких вихрей

Соотношение Аргона 36 к Аргону 38 показывает деградацию марсианской атмосферы
(почитайте в Вики про аргон и поймете, как по нему модно определять перспективы планет - их расцвет или закат)

Уровень радиации, зафиксированные марсоходом во время полета к Марсу. Пики - солнечные вспышки.

Зоны, где был обнаружен метан с указанием характера грунта и пород в них

Еще анализы образцов грунта с помощью приборов CheMin и SAM (состав и структура).

На изображении - результаты кристаллографического исследования, в сравнении: глинистый образец, который добыли полтора года назад (слева), и свежий, добытый этой осенью (справа). Принцип такого исследования относительно прост: порошкообразную пробу, просвечивают тонким рентгеновским лучом, и кристаллы, содержащиеся в образце, отклоняют рентгеновские лучи на различный угол, в зависимости от строения кристаллической решетки. В результате получаются такие "радужные" изображения, которые могут рассказать ученым о том, что добыто со скважины.
(Гематит — широко распространённый минерал железа Fe2O3, одна из главнейших железных руд. Знаменитая марсианская "черника" - это гематитовые (железистые) конкреции в песчаниках, которые часто встречаются и на Земле).

Наличие хлорбензола в разных образцах говорит о том, что на Марсе есть органика) Но она необязательно может быть биологического происхождения. Так что это еще не показатель наличия жизни, как и метан, обнаруженный в атмосфере Марса.