Люди знову злітали до Місяця. Що стало найбільшим технічним досягненням місії?

Вперше люди облетіли Місяць під час місії «Аполлон-8» у грудні 1968 року. На той час це була історична подія, адже люди вперше в історії залишили низьку навколоземну орбіту, побачили зворотний бік Місяця на власні очі та сфотографували славнозвісний «Схід Землі».

Які історичні досягнення були під час місії «Артеміда II»? Вважається, що людство встановило рекорд за віддаленістю від Землі – 420 000 км, що на 20 тисяч км далі, ніж це було під час місій «Аполлон». Але цей рекорд був обумовлений тим, що NASA не хотіло ризикувати і відправило «Оріон» з чотирма астронавтами за так званою траєкторією вільного повернення. Тобто корабель пролітав повз Місяць, оминав його зі зворотного боку і, використовуючи гравітацію Місяця як «пращу», розвертався назад до Землі. З точки зору прогресу це не досягнення, а скоріше регрес. Місії «Аполлон» облітали Місяць на висоті всього 100 км.  

Що по двигунам?

На ракеті SLS (Space Launch System), яка виводила місію «Артеміда II» на траєкторію до Місяця, встановлено чотири двигуни RS-25. Це ті самі двигуни, що використовувалися на космічних човниках (Space Shuttle). Адже після закриття програми Space Shuttle у 2011 році на складах NASA залишилося 16 готових двигунів RS-25. На них встановили сучасні контролери (бортові комп’ютери), які набагато швидше обробляють дані. Якщо на Шаттлах вони працювали на 104% від своєї номінальної потужності, то для SLS їх «розігнали» до 109%.

Найбільша дивина полягає в тому, що RS-25 створювалися як багаторазові. На Шаттлах вони поверталися на Землю, їх перевіряли та запускали знову (кожен двигун міг літати до 15-20 разів). В місії «Артеміда II» центральний ступінь ракети разом із чотирма безцінними двигунами впаде в океан і не буде відновлений.

Окрім того, в місії «Артеміда II» використовується двигун RL10, це перший у світі водневий двигун, розроблений ще у 1950-х. Отже, прогрес в по цим напрямкам нульовий. Фактично NASA використовує технології, яким вже 50 і навіть більше років.

Чи були реальні технічні досягнення в цій місії?

Так, бо це перший раз, коли люди полетіли до іншої планети з повноцінним туалетом. Чому це важливо?

«Якщо ви збираєтеся виконувати триваліші місії та зрештою потенційно навіть мати базу на Місяці або вирушати ще далі на Марс, вам спочатку потрібно з’ясувати: що ви будете робити з їжею, водою, а також з тим, як ходити в туалет, тобто що робити із сечею та лайном на космічному кораблі та на поверхні інших планет?» — говорить американська наукова журналістка К.Р. Каллавей, авторка Scientific American.

Після років досліджень космічний корабель «Оріон», який використовувався в місії «Артеміда II», покинув Землю зі справжнім туалетом, дверима та всім іншим.

Проста присутність туалету в місії «Артеміда II» однозначно творить історію. Чому?

Справа в тому, що в 60-х і 70-х роках в рамках програми  Apollo екіпаж використовував спеціальні пакети для цього. У них були різні пакети для сечовипускання та для калу, але це все одно був, по суті, пакет, який можна було приклеїти скотчем до тіла і «сходити в туалет».  Це, очевидно, не забезпечувало приватності. Адже робилося навіть не в спеціальному відсіку, а просто в кабіні, що було дуже незручно для користувача.

У астонавтів було чимало проблем з протіканням. Бо це просто клей. Пакет може відклеїтися, і за нульової гравітації це стає великою проблемою через вихід частинок калу чи сечі назовні.

От як астронавти описували це після використання. Під час місії «Аполлон-10» вони казали: «У повітрі ширяє какашка». Вони були дуже засмучені цим. Тож їм довелося самим розбиратися з цим.

Під час місії «Аполлон-8» була досить неприємна подія, коли член екіпажу захворів. І тому інші члени екіпажу ганялися за грудками блювоти та фекалій, які просто шалено плавали по кабіні.

Одним із астронавтів, що був дуже стурбований проблемою відходів, став Кен Меттінглі, чиє ім’я може бути знайоме людям з місії «Аполлон-13» (а також з фільму про ці події). Після польоту на кораблі «Аполлон» він сказав: «Я колись хотів бути першою людиною на Марсі». Але якщо ми знову потрапимо на Apollo, то мені це нецікаво».

Тобто, вся ця ситуація з туалетом була настільки нестерпна, що Кен Меттінглі більше не захотів проводити забагато часу в космосі.

Інноваційний «космічний туалет»

Після всіх місій «Аполлон» NASA усвідомила, що потрібно розвивати цю технологію. Так з’явилася універсальна система управління відходами (UWMS — Universal Waste Management System), або ж «космічний туалет». У порівнянні з тим, що відбувалося з 60-х і 70-х років, це стало справжнім проривом в інженерії та дизайні. Інженери створили вакуумну систему, яка використовує потік повітря для засмоктування всіх частинок відходів в спеціальну ємність, замість того, щоб вони просто літали в просторі кабіни.

Унітаз має сидіння та воронку збоку для збору сечі, яка щільно кріпиться до шкіри. І кожен астронавт отримував свою персональну окрему воронку для гігієни.

Щодо роботи самого туалету, то він працював досить гучно. Астронавти мали носити засоби захисту слуху, а також триматися за спеціальні ручки, щоб залишатися в правильному положенні.

Але з туалетом буквально в перші години виникли кілька проблем. Коли вони намагалися ним скористатися після виходу на орбіту, то виявили, що сталася проблема з вентилятором, який допомагає створювати вакуум для збору сечі. На щастя, завдяки підтримці з боку центру керування польотом,  цю помилку виправили майже одразу.

Але, коли вони наблизилися до Місяця, знову виникли проблеми з туалетом. Імовірно, в трубці, яка допомагає зібрати сечу, створився лід. Астронавти повідомляли про проблеми з цією системою збору, а також про запах, що доходить з туалетної зони.

Куди потрапляють біологічні відходи?

На відміну від МКС, де сечу очищують і перетворюють на питну воду, корабель «Оріон» не має такої громіздкої системи регенерації. Сеча всмоктується повітряним потоком через шланг із воронкою, потрапляє в сепаратор, де рідина відокремлюється від повітря і збирається в спеціальний бак для рідких відходів.

Коли бак заповнюється, рідина скидається у відкритий космос через спеціальні дренажні клапани, що підігріваються (щоб рідина не замерзла прямо в отворі). У вакуумі сеча миттєво перетворюється на хмару крижаних кристалів, які швидко розсіюються. Що стосується калу, то його зберігають на борту в спеціальних пакетах у певній частині космічного корабля, яка фактично згорає після повернення на Землю.

Чому це важливо?

Вся ця історія з туалетом може здаватися незначною, враховуючи те, що ми робимо там, у космосі: дослідження, створення історії, спроби одного дня дістатися до Марса, все інше.

Але одна з цілей NASA щодо цього конкретного туалету полягає в тому, що він має модульну конструкцію, а це означає, що його можна розмістити не лише в капсулі Artemis II, але й у багатьох різних космічних апаратах.

Його потенційно можна навіть адаптувати для місії на Марс та ще більш довгострокових польотів. Хоча нам це здається дуже буденним як щось, що ви використовуєте щодня, у космосі це одна з ключових речей, яка стоїть на шляху до того, щоб зробити космічний простір більш домашнім і придатним для довгострокового перебування. Якщо не розібратися з цим обладнанням, то люди ніколи не дістануться Марсу.

Раніше ми писали, що місячна місія за першу добу польоту зіткнулася з рекордним числом проблем.

За матеріалами Vox