ناسا به تازگی ایستگاه فضایی بین المللی 23 میلیون دلاری جدیدی ارسال کرده است علوم پایه


ناسا برای کمک به فضانوردان خود با جسارت پیش رفته است ، توالت فضایی تازه طراحی شده را به ایستگاه فضایی بین المللی فرستاده است. اولین کشوی جدید که طی چند دهه طراحی شده است ، سرانجام برای مأموریت های فضایی عمیق مورد استفاده قرار می گیرد ، اما در حال حاضر آژانس می خواهد آن را کمی نزدیک به خانه امتحان کند.

توالت فرنگی ، معروف به سیستم جهانی مدیریت پسماند، در تاریخ 5 اکتبر به عنوان بخشی از محموله بار به ایستگاه فضایی بین المللی رسید. کریس کسیدی ، فضانورد ناسا و همتایان روسی او ، ایوان واگنر و آناتولی ایوانیشین ، در مرحله بسته بندی کشتی باری هستند و قصد دارند به زودی توالت فرنگی را نصب کنند.

طراحی گلدان قابل حمل جدید با فناوری پیشرفته 6 سال و 23 میلیون دلار به ناسا نیاز داشت. این قیمت در واقع دو توالت را پوشش می دهد. فضانوردان اولین ایستگاه فضایی را نصب می کنند. اگر طبق انتظار انجام شود ، ثانیه ای به عنوان بخشی از مأموریت آتی Artemis 2 که قرار است طی چند سال آینده آغاز شود ، به ماه سفر می کند. توالت جدید همچنین می تواند برای ماه های سرنشین دار آینده یا در فضاپیماهای هدف مریخ استفاده شود.

هنگام طراحی توالت جدید ، مهندسان باید این واقعیت را در نظر بگیرند که داخل کپسول فضای عمیق ناسا در آینده ، به نام Orion ، محدود است. بنابراین هر توالت آینده باید جمع و جور باشد و به اندازه مدل هایی که هم اکنون در ایستگاه فضایی بین المللی استفاده می شود ، کارآمد باشد. مهندسان ناسا یک توالت فرنگی به اندازه کمپر طراحی کرده اند که تقریباً 65 درصد کوچکتر و 40 درصد سبک تر از آن است که در حال حاضر استفاده می شود. همچنین مصرف انرژی آن بیشتر است. ملیسا مک کینلی ، مدیر پروژه توالت جدید ناسا ، در یک کنفرانس خبری قبل از پرتاب گفت: “فضا و قدرت برای فضاپیما غالب است.” “شما می توانید تصور کنید که بهینه سازی آنها می تواند از بسیاری جهات کمک کند.”






فضانوردان شیلنگ نگاه می کنند

(ناسا)

از بسیاری جهات ، توالت فرنگی جدید اساساً به همان روش قبلی عمل می کند. این به این دلیل است که تمام توالت های فضایی به یک چیز مهم متکی هستند: مکش. در غیاب نیروی جاذبه ، همه چیز فرسوده می شود. زباله های تولید شده توسط فضانوردان باید به پایین توالت بریزند ، در غیر این صورت ممکن است در ایستگاه فضایی پایان یابد. برای ادرار کردن ، فضانوردان از قیف متصل به یک شلنگ استفاده می کنند که با استفاده از یک فن ادرار را به داخل مخزن می کشد. برای سوار شدن ، فضانوردان بالای مخزنی می نشینند که به همان فن متکی است تا تجارت خود را به یک مجموعه بکشاند.

توالت جدید یک سیلندر جمع و جور است و ارتفاعی در حدود 28 اینچ دارد و دارای همان نوع سیستم فن مانند قیف متصل به شیلنگ مانند تکرارهای قبلی است. همچنین دارای یک مهر و موم زباله قابل جابجایی است که فضانوردان می توانند مدفوع خود را در آن ذخیره کنند. هر بار که یک فضانورد به آنجا صعود می کند ، تجارت وی در کیسه ای مکیده می شود. بعد از اتمام کار ، فضانورد کیسه را مهر و موم کرده و مدفوع بسته بندی شده را به داخل جعبه وارد می کند. سپس آنها کیسه جدیدی نصب می کنند و مراحل کار تا زمانی که جعبه پر شود تکرار می شود. با پر شدن جعبه ، غرفه دستشویی ممکن است همیشه بوی تازه ای نداشته باشد. سبد جمع آوری شامل حدود 30 سپرده است. هنگامی که سطل آشغال پر شد ، مدفوع به همراه بقیه سطل زباله به فضا ریخته می شود.

https://www.youtube.com/watch؟v=3VoeRAR0YgE

توالت فرنگی جدید به همان روش قبلی کار می کند ، اما از طرح های قبلی با یک روش اصلی متفاوت است: شامل کردن. از نظر تاریخی ، توالت های فضایی برای اسکان مردان طراحی شده اند. ناسا می گوید برای بهبود شکل قیف و صندلی توالت بسیار با فضانوردان زن آژانس کار کرده است. مک کینلی گفت: “طراحی قیف کاملاً طراحی شده است تا بتواند آناتومی زنان را بهتر در خود جای دهد.” “و این به خصوص وقتی اعضای خدمه سعی می کنند دو بار عمل کنند – وقتی که آنها هم مدفوع می کنند و هم ادرار می کنند ، نگران کننده است.”

اعضای خدمه زن اطلاعاتی را ارائه دادند که به طراحی مجدد شکل و طول قیف ، موقعیت آن در کنار توالت و شکل صندلی کمک می کند. وی گفت: “مشكل مجاورت وجود داشت ، بنابراین صندلی و قیف ادرار برای بهبود تجربه خدمه زن طراحی شده است.”

توالت جدید همچنین دارای یک سیستم داخلی داخلی است که قبل از ورود ادرار به سیستم پشتیبانی از زندگی ایستگاه برای بازیافت آب ، ادرار را قبل از درمان می کند. گاهی اوقات ادرار می تواند حاوی مواد جامدی باشد که در داخل توالت گیر کرده و با گذشت زمان جمع می شود. برای کاهش این ، ناسا از یک محلول کاملاً اسیدی برای تجزیه رسوبات احتمالی در ادرار استفاده خواهد کرد. مهندسان از روشهای ویژه چاپ سه بعدی برای ساخت قطعات توالت مقاوم در برابر اسید از فلزات قوی مانند تیتانیوم و آلیاژهای با دوام دیگر استفاده کردند.

جیم فولر ، مدیر پروژه توالت جدید در هواپیمایی کالینز ، در جریان کنفرانس مطبوعاتی اولیه گفت: “اسیدی که ما به عنوان پیش درمانی استفاده می کنیم بسیار قوی است.” “آنقدر قوی است که فقط تعداد انگشت شماری از فلزات وجود دارد که ناسا می داند برای مدت طولانی می تواند در برابر این آماده سازی مقاومت کند.”

نمودار توالت فضایی

نموداری که قسمتهایی از توالت فضایی جدید ناسا را ​​نشان می دهد

(ناسا)

ارتقا Another دیگر اتوماتیک بودن توالت جدید است. توالت فعلی فضانوردان برای فعال کردن آن باید سوئیچ را عوض کنند ، اما فن توالت جدید هنگامی که فضانوردان قیف را از تاب باز می کنند یا درب آن را بلند می کنند ، به طور خودکار روشن می شود. کسیدی خیلی زود توالت فرنگی جدید را در کنار توالت فعلی در بخش آمریکایی ایستگاه فضایی نصب می کند. با این حال ، فضانوردان سال گذشته با نصب جایگاه جدیدی برای کشوهای به روز شده ، آماده سازی ورود او را آغاز کردند. در طی این روند ، نشتی در توالت قدیمی رخ داد و باعث شد فضانوردان آب را پاک کنند. این نشت فقط آخرین مورد از مشکلات مدل اخیر در طول سال ها بوده است ، از جمله دستگاه تهویه مناسب ادرار در سال 2008 و انسداد تجمع کلسیم در سیستم تصفیه مواد زائد مایع در سال 2010. مک کینلی امیدوار است این جدید طراحی باعث کاهش عملکردهای بعدی خواهد شد.

برای آماده سازی برای استفاده احتمالی از آن در فضا ، توالت فرنگی کاملاً روی زمین آزمایش شده است ، مهندسان جهت اطمینان از عملکرد مکش ، جهت آن را در جهات مختلف قرار داده اند. انتظار می رود دستگاه جدید در چند ماه آینده به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گیرد ، زیرا در بخش ایستگاه فضایی 5 عضو خدمه وجود دارد ، به جای سه نفر معمول.

شاید استفاده از سرویس بهداشتی در فضا پر زرق و برق ترین جنبه سفر به فضا نباشد ، اما امروزه فضانوردان این کار را بسیار راحت تر از برخی از کسانی که در روزهای اولیه سفر به فضا انجام داده اند انجام می دهند. هنگامی که آلن شپارد فضانورد مجبور به ترک شد ، او به راحتی با لباس فضایی خود بر روی سکوی پرتاب چشمک زد و در طی مأموریت آپولو 11 چند سال بعد در سال 1969 ، فضانوردان در آستین های کاندوم مانند ادرار کردند که منافذ را به داخل مثانه هدایت می کرد ، پوشیده زیر لباس آستین ها روزانه عوض می شوند و ریزش اغلب اتفاق می افتد. مدفوع حتی ناخوشایندتر بود. در صورت خوش شانس بودن ، فضانوردان در اصل کیسه ای به الاغ خود چسباندند که تجارت آنها را جمع آوری کرد. این کار آسان نبود ، همانطور که تام استفورد و خدمه آپولو 10 می توانند گواهی دهند. در طول ماموریت ، استافورد مجبور شد به هم تیمی های خود هشدار دهد که دیگر جای زخم خود را از دست داده است. “سریع دستمال بدی.” چمن در هوا شناور است. “به نقل از وی در متن مأموریت ناسا گفته شد.

روزهای اول پرواز فضایی نامرتب و اغلب در هنگام تعطیلات حمام بسیار معطر بود. دانشمندان درباره تأثیر محیط فضایی بر بدن انسان اطلاعات کمی دارند ، بنابراین ناسا حتی از فضانوردان خود خواسته است که همه کیسه های آنالیز خود را پس دهند. فضانوردان آپولو در حالی که در سطح ماه بودند ، دقیقاً نمی توانستند درپوش کت و شلوار خود را باز کنند و یک کیسه مدفوع را بیرون بیاورند. در طول جلسات ماه ، فضانوردان پوشک می پوشیدند ، اما مشخص نیست که آیا هر یک از آنها چیزی بیش از چرک زدن در آنها انجام داده است.

هنگامی که ناسا Skylab را در دهه 1970 پرتاب کرد ، اولین بار بود که دستگاهی توالت مانند روی هر فضاپیمای آمریکایی نصب می شد. واحد ابتدایی شامل یک سوراخ در دیواره است که ادرار و مدفوع را در کیسه های جمع آوری می مکد. سپس خدمه باید مدفوع خود را در محفظه پخت خشک کنند تا به زمین برگردد. تنها پس از برنامه شاتل بود که در سال 1981 راه اندازی شد ، فضانوردان انواع سخت افزارهای توالت زمینی را دریافت کردند. این کشو در اصل یک کاسه فلزی با یک شلنگ مکش و یک قیف برای استفاده برای ادرار بود.

در حالی که ناسا منتظر نصب توالت جدید است ، آژانس مشغول طراحی حتی بیشتر توالت است و دائماً به فکر روش های جدید برای بهبود سیستم های جمع آوری زباله است. در ماه ژوئن ، آژانس جستجو برای پروژه های بالقوه برای توالت ماه آینده را اعلام کرد. سیستم جهانی مدیریت پسماند ممکن است کار کند ، اما ناسا می خواهد همه گزینه های خود را برای نحوه حرکت خدمه خود روی سطح ماه در نظر بگیرد.

این آژانس همچنین در حال بررسی ایده نحوه استخراج آب از زباله های جامد است تا بتوان آن را برای مأموریت های سرنشین دار نیز بازیافت کرد. آب کالایی با ارزش در فضا است و مطالعات نشان می دهد که مدفوع حاوی 75 درصد آب از نظر وزنی است. در حال حاضر ، همه اینها از دست می رود. اگر آب بتواند با موفقیت توسط فضانوردان استخراج شود ، می تواند منابع بیشتری از آب بازیافتی را تأمین کند.

دانشمندان همچنین نشان داده اند كه می توان از اوره برای مصالح ساختمانی یا كودها استفاده كرد. اوره بعد از آب دومین ترکیب رایج در ادرار است و تیمی از محققان از اروپا در اوایل سال جاری نشان دادند که اوره می تواند با خاک ماه (معروف به رگولیت) مخلوط شود و به عنوان ماده ساختمانی استفاده شود. ماده بدست آمده که به ژئوپلیمر معروف است ، مشابه بتن است و می تواند برای ساخت سازه هایی مانند مکان های فرود و زیستگاه های ماه مورد استفاده قرار گیرد.

تمام این مطالعات و اختراعات نشان می دهد که حتی سریعترین قسمتهای پرواز فضایی انسان نیز باید هنگام برنامه ریزی مأموریت ها در نظر گرفته شود. فولر گفت: “وقتی فضانوردان مجبور به ترک آنجا شوند ، ما می خواهیم آنها را با جسارت آزاد کنیم.”




منبع: khabar-top.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*