Как в фильме «Дюна»: ученые разработали скафандр, превращающий мочу в воду

На ранних этапах космической эры гигиенические вопросы не были в приоритете. Поскольку первые полеты длились недолго, открытый космос оставался недосягаемым. В одном случае американский астронавт был вынужден помочиться в скафандр, но это не вызвало серьезных последствий.

В Советском Союзе создали прибор для сбора отходов на случай длительного пребывания на орбите. В настоящее время космонавты, выполняя длительные задания в космосе, вынуждены использовать скафандры для отправления естественных нужд, что создает проблемы с гигиеной и экологией.

Идея скафандра подсмотрена в фильме «Дюна»

Идея создания удобных и функциональных скафандров, оснащенных системой жизнеобеспечения, была вдохновлена научно-фантастической сагой «Дюна». В этой саге жители планеты Арракис носят комбинезоны, которые перерабатывают метаболические отходы и превращают их в питьевую воду.

Учёные из Корнеллского университета создали прототип системы, которая может перерабатывать мочу в скафандрах. Эта система включает в себя вакуумный внешний катетер и систему обратного осмоса, которая позволяет получать питьевую воду.

Какие скафандры сейчас?

В современных костюмах NASA используются впитывающие подгузники MAG, которые были разработаны ещё в 1970-х годах. Однако они не всегда справляются со своей задачей и могут вызывать проблемы со здоровьем.

NASA планирует возобновить полёты на Луну и уже обновило требования к новым скафандрам. Они должны собирать до 1,2 литра мочи и до 75 граммов фекалий ежедневно.

Новая эра скафандров

— Помимо общего сбора отходов, система управления отходами в люксах должна соответствовать требованиям гигиены и комфорта. Обращение с выделяющейся мочой имеет решающее значение для безопасности экипажа и целостности оборудования. Система удержания мочи должна обеспечивать полную изоляцию внутри утилизационного оборудования скафандра, что необходимо для предотвращения любой случайной утечки или попадания в скафандр, что создает риск раздражения кожи или повреждения слизистой оболочки космонавта, — говорится в проекте разработки скафандра.

Новый прототип включает нижнее белье со специальной чашей для сбора жидкости, подходящей для мужчин и женщин различных форм и размеров. Эта силиконовая чаша покрыта микрофиброй и оснащена абсорбирующим гидрогелем, а вакуумный насос отводит жидкость в фильтр для переработки. Очистка пол-литра мочи занимает примерно пять минут.

— Проект включает в себя вакуумный внешний катетер, подключенный к системе обратного осмоса, что обеспечивает непрерывную подачу питьевой воды безопасным и удобным для астронавтов способом, — пояснила в интервью пресс-службе София Этлин, научный сотрудник медицинского колледжа Уэйлл Корнелл и Корнеллского университета, первый автор статьи.

Система получает питание от аккумулятора весом около восьми килограммов, расположенного на спине, и включает в себя электрическую схему для управления насосами, датчиками и дисплеем.

Предстоит провести испытания на Земле и в космосе. Возможно, компания Axiom Space заинтересуется этой технологией для своих лунных миссий.

Перспективы разработки

Испытания и доработка новой системы имеют первостепенное значение для будущих космических миссий, поскольку долговременное пребывание в открытом космосе требует надежных и комфортных решений для управления отходами. Текущие разработки направлены не только на улучшение комфорта астронавтов, но и на минимизацию рисков для их здоровья. Системы жизнеобеспечения, такие как эта, играют ключевую роль в обеспечении физического и психологического благополучия экипажа, что особенно важно при миссиях далеко за пределами низкой околоземной орбиты.

С развитием коммерческих космических полетов и сотрудничеством с частными компаниями, такими как SpaceX и Blue Origin, технологии управления отходами становятся еще более актуальными. Более того, адаптация таких систем для гражданских и туристических полетов может сделать космические путешествия более доступными и безопасными для всех участников. Работы над увеличением емкости аккумуляторов и улучшением системы фильтрации продолжаются, что обещает дальнейшие улучшения и увеличение надежности.