Космическая станция: как живут космонавты. Какая она: жизнь в космосе

В статье рассказывается о том, как космонавты ходят в туалет в космосе и принимают душ, а также по какому принципу устроена космическая канализация и водопровод.

Космос

55 лет назад свершилось то, о чем мечтали многие ученые, - человек совершил первый космический полет, вырвавшись за пределы нашей планеты.

Позже, когда стало понятно, что на орбите Земли вполне можно и нужно развернуть исследовательские станции, все космические державы начали их проектирование и разработку. Однако в силу дороговизны таких проектов, завершить их получилось только у США и СССР. А позже была создана и МКС - международная космическая станция. Скоро она отметит двадцатилетний срок эксплуатации.

Но МКС - далеко не первый созданный для длительного обитания людей, а значит, обладает всем необходимым для относительно комфортной жизни космонавтов и поддержания их жизнедеятельности, в том числе гигиеническим блоком. И деликатный вопрос, который часто можно услышать от несведущих людей: как космонавты ходят в туалет в космосе? Об этом мы и поговорим в данной статье.

Гигиена

Эта тема редко всплывает в репортажах о космонавтах, научных фильмах или литературе, причем даже фантастической. В художественных же произведениях вообще часто замалчивают неудобные подробности. Нередко можно встретить книги о том, как отважные покорители космоса из будущего находятся в боевых или научных скафандрах десятки часов. Несмотря на деликатность темы, космический туалет - это сложное технологическое устройство, принцип и конструкцию которого разрабатывали лучшие умы инженерии. И это - неспроста.

Все дело в том, что орбитальные станции и космические корабли пока что не умеют создавать и проблема космических туалетов остро встала на заре освоения космического пространства. Ведь в отсутствие силы притяжения жизнедеятельности человека попросту разлетятся по отсекам и могут послужить причиной короткого замыкания или же забьют систему воздушной циркуляции.

Так как космонавты ходят в туалет в космосе? На самом деле, все просто. Туалеты устроены по принципу пылесоса - отходы втягиваются посредством отрицательного воздушного давления и дальше поступают в систему рециркуляции. Но рассмотрим их устройство более подробно.

Устройство туалетов МКС

Санузел на орбитальной станции - это очень важное устройство, наравне с системами воздухообмена или терморегуляции. Если он выйдет из строя, то дальнейшее использование станции станет невозможным. Правда, подобных ситуаций еще не случалось, да и у космонавтов есть запасные компактные туалетные устройства. Но опасность заключается в том, что в космосе нельзя открыть иллюминатор, выбросить наружу все отходы и проветрить помещение от неприятного запаха. Так что рассмотрим вопрос, как космонавты ходят в туалет в космосе более детально.

На МКС есть три санузла, и два из них - российского изготовления. Унитазы их пригодны для членов экипажа обоих полов. Как уже было сказано, работают они по принципу пылесоса, втягивая в систему чистки все отходы и не давая им разлететься по отсекам станции. А затем продукты жизнедеятельности поступают в цикл системы переработки, где из них получают питьевую и техническую воду с кислородом.

Конечно, санитарно-гигиенический блок на МКС и его унитаз сильно отличаются от земных. В первую очередь наличием креплений для ног (чтобы космонавт не улетел раньше времени), а также специальными держателями для бедер. А вместо воды в них используется вакуум, который и втягивает все отходы. После цикла очистки оставшиеся отходы собираются в специальные контейнеры и по мере их заполнения перемещаются в один из грузовых кораблей для дальнейшей утилизации. Так что теперь мы знаем, как космонавты ходят в туалет в космосе. Но что делать, если космонавту захочется в туалет, когда он в космическом корабле, а не на станции?

Туалеты космических кораблей

Запуск в космос корабля и его состыковка с МКС - это очень непростая задача. Порой космонавтам приходится сидеть в готовой к старту ракете довольно продолжительное время, а процесс состыковки и маневрирования затягивается на десятки часов. Естественно, ни один нормальный человек не может столько вытерпеть без похода в туалет. Поэтому перед стартом космонавты надевают под скафандры специальные подгузники. Устройство космического корабля таково, что расходовать место на создание отдельного, пусть даже самого простого туалета, нецелесообразно.

Если же планируется долгое нахождение на борту корабля, как это было в первые годы, когда космических станций не существовало, то используются специальные туалетные приспособления - гибкие шланги с насадками в виде воронок. Отрицательное давление в них создает тягу воздуха, твердые отходы собираются в мусорные баки, а жидкие выбрасываются за пределы корабля.

Как моются космонавты?

Изначально покорители космоса обходились без водных процедур. Они использовали влажные салфетки. Но когда были построены и выведены на орбиту первые космические станции, они все были снабжены душем. Система циркуляции воздуха ведь замкнутая, и от посторонних запахов избавиться сложно, поэтому космонавтам необходимо следить за гигиеной. Не последнюю роль играет и психологический комфорт - ведь быть грязным никому не нравится. Так как моются космонавты?

Отдельной душевой кабины на станциях и тем более на кораблях нет. Да и практика показала, что постройка их нецелесообразна. Для мытья используется специальный легкосмываемый шампунь, влажные салфетки и тюбики с водой. Из-за она довольно прочно держится на телах людей, а потом ее просто вытирают полотенцами. Конечно, с настоящим душем это сравнить нельзя, но все же и такой способ неплохо помогает справляться с естественным загрязнением человеческого тела.

«Скайлэб»

Эта космическая станция пробыла на орбите примерно 6 лет, а затем была направлена операторами в атмосферу Земли, где благополучно сгорела. Правда, не полностью, и отдельные ее элементы все же достигли поверхности. А примечательна эта станция наличием большого количества свободного пространства и душа.

Современная космическая станция - это место, где используется каждый свободный уголок пространства. Но «Скайлэб» отличалась именно своими внутренними габаритами. Они были таковы, что космонавты во время зарядки легко летали от одной стенки к другой и вообще отмечали, что свободного внутреннего объема очень много. Именно на этой станции имелся душ, естественно, модернизированный для условий отсутствия гравитации.

«Мир»

Душ имелся и на станции «Мир». Но современная космическая станция МКС им не обладает, поскольку принятие душа на орбите - это не одно и то же, что водные процедуры на Земле. Процесс сильно затягивался из-за разных сложностей, и космонавты редко пользовались устройством, предпочитая обтирания влажными полотенцами. К тому же именно грязи на станции не бывает, а потому кожа пачкается гораздо меньше, чем на Земле.

Туалетные и СССР

Имя первого в истории человечества космонавта, наверное, знают все. Но вот имя второго известно далеко не каждому. Им был американец Алан Шепард. И первые туалетные проблемы у наших былых соперников в космической гонке начались 5 мая 1961 года перед запуском ракеты с Шепардом.

Алан, который к тому времени пробыл в скафандре уже более 8 часов, сообщил оператору, что ему очень нужно посетить туалет. Но прерывать подготовку к старту, подавать к кораблю башню обслуживания, а затем снова заниматься подготовкой было невозможно. Такой сценарий привел бы к переносу полета. В итоге Шепарду пришлось справлять малую нужду прямо в скафандр. Инженеры боялись того, что это приведет к короткому замыканию и отказу большинства датчиков телеметрии, но к счастью, все обошлось.

А вот полет Гагарина был спланирован лучше. И хотя он длился всего 108 минут, его корабль был оснащен специальным туалетным устройством в виде гибких шлангов с воронками, куда засасывались отходы. Правда, неизвестно, воспользовался ли им Гагарин.

Заключение

Как видим, космический туалет - это очень важное устройство, без которого было бы невозможно долгое нахождение космонавтов на орбите Земли. Несмотря на кажущуюся простоту, на их проектирование и воплощение в жизнь были потрачены очень крупные суммы. К примеру, туалет, который заказали американцы для своего сегмента МКС у России, обошелся им в 19 миллионов долларов. Ну а во время вынуждены использовать специальные подгузники, так как порой работы за пределами кораблей или МКС растягиваются на много часов.

И напомним неаппетитную подробность, которой любят удивлять излишне впечатлительных журналистов космонавты: все отходы жизнедеятельности поступают в систему рециркуляции, где из них делают воду и кислород для дальнейшего потребления. Но любая серьёзная деятельность требует жертв, и космонавты готовы идти на многое ради осуществления своей мечты.

Жизнь в космосе - это самая большая мечта научной фантастики. Это также мечта, которую многие храбрые мужчины и женщины смогли реализовать, благодаря многочисленным шаттлам и миссиям на космической станции, выполняемым различными агентствами.

Однако совсем нетрудно забыть, что то время, которое они проводят в космосе, это не только прогулки в открытом космосе и научные эксперименты. Во время своих миссий астронавты должны приспосабливаться к совершенно другому образу жизни.

10. Физические изменения

Человеческое тело начинает вести себя очень странно в условиях космической микрогравитации. Позвоночник, освобождённый от постоянного притяжения Земли, сразу начинает расправляться. Этот процесс может добавить до 5,72 сантиметров к росту человека. Внутренние органы сдвигаются вверх внутри туловища, что уменьшает талию на несколько сантиметров. Сердечнососудистая система изменяет внешний вид человека ещё больше. После исчезновения притяжения, мощные мышцы ног (которые толкают кровь вверх против силы тяжести) начинают выталкивать кровь и жидкости в верхнюю часть тела. Это новое, равное распределение жидкости значительно увеличивает торс, делая обхват ног значительно меньшим. «NASA» в шутку называет это явление «куриными ножками».

В сущности, обычное тело человека превращается в мультяшного силача с тонкими ногами, тонкой талией и диспропорционально большой верхней частью тела. Даже черты лица становятся мультяшными, так как кровоток к верхней части тела делает лицо человека одутловатым и опухшим.

Всё это может звучать довольно страшно, но на самом деле это не так страшно и не причиняет никакого вреда.

9. Синдром космической адаптации


Синдром космической адаптации это по сути два-три дня ужасного недомогания, которое начинается тогда, когда пропадает сила притяжения. От этого синдрома страдают порядка 80 процентов тех, кто отправляется в космос.

Так как тело не весит ничего в условиях микрогравитации, мозг путается. Наша пространственная ориентация (то, как наши глаза и мозг могут определить, месторасположение вещей) обычно основывается на силе притяжения. Когда эта сила пропадает, наш мозг не может разобраться в ситуации, а изменения, которые вдруг происходят в организме, только добавляют путаницы. Мозг разбирается с этой ситуацией, заставляя человека чувствовать ужасное недомогание, похожее на морскую болезнь (именно поэтому это состояние также известно как космическая болезнь). Симптомы могут включать в себя всё, начиная с тошноты и лёгкого дискомфорта до непрекращающейся рвоты и галлюцинаций. Несмотря на то, что обычные лекарства от укачивания могут помочь в данной ситуации, они, как правило, не используются, потому что предпочтение отдаётся постепенному естественному привыканию.

Сенатор Джейк Гарн (Jake Garn), бывший астронавт, является рекордсменом по худшему случаю синдрома космической адаптации в истории. Непонятно, что с ним было на самом деле, но его коллеги по команде убедительно отметили, что «мы не должны рассказывать такие истории». В его часть астронавты до сих пор неофициально используют «Шкалу Гарна», где один Гарн - это состояние страшнейшего недомогания и полной некомпетентности. К счастью, большинство людей не переходят за 0,1 Гарн.

8. Проблемы со сном


Можно с лёгкостью предположить, что сон в тёмном космосе должен быть довольно простым. На самом деле, это довольно большая проблема. Дело в том, что человек, желающий поспать, должен пристегнуть себя к койке, чтобы избежать плавания в пространстве и ударов о разные вещи. В космическом шаттле есть всего четыре спальных койки, поэтому, когда в миссии участвуют больше людей, некоторые астронавты должны использовать спальный мешок, пристёгнутый к стене или просто стул. Как только они достигают космической станции, всё становится немного более комфортным: там есть две одиночные каюты для экипажа, укомплектованные большими окнами для наблюдения за космосом.

Жизнь в космосе (по крайней мере, в той малой его части, где побывали люди) также может привести к массовым перебоям в режиме сна и бодрствования. Международная космическая станция расположена таким образом, что находясь в ней можно увидеть заходы и восходы солнца 16 раз в день. И вот к этому 90-минутному дню люди привыкают очень долгое время.

Другой, не менее большой проблемой является то, что внутри космических кораблей и станций на самом деле очень шумно. Вокруг вас постоянно шумят и гудят фильтры, вентиляторы и все системы. Иногда даже затычки для ушей и снотворное бывают недостаточными для сна, пока астронавты не привыкают к шуму.

Однако если смотреть на вещи оптимистически, качество сна, которое вы получаете в космосе, может быть намного лучше, чем на Земле. Было установлено, что сон в невесомости уменьшает апноэ во сне и храп, что гарантирует гораздо более спокойный сон.

7. Проблемы личной гигиены


Когда мы представляем себе героических космонавтов во время их миссий, гигиена это не то, что приходит нам в голову в первую очередь. Тем не менее, представьте себе кучу людей, живущих в закрытом помещении в течение длительного периода времени. Представив это, становится легко понять, почему астронавты должны относиться к личной гигиене очень серьёзно.

Очевидно, что в условиях невесомости душ это даже не вариант. Даже если бы у вас было достаточно воды на борту, вода из душа просто прилипала бы к телу или плавала бы в виде крошечных шариков. Именно поэтому у каждого космонавта есть специальный гигиенический комплект (расческа, зубная щётка, и другие предметы личной гигиены), который присоединяется к шкафчикам, стенам и другим приспособлениям. Астронавты моют волосы особым шампунем, не требующим ополаскивания, который изначально был разработан для лежачих пациентов в больницах. Они моют свои тела губками. Только бритьё и чистка зубов выполняются таким же образом, как на Земле… за исключением того, что они должны быть предельно осторожными. Если хотя бы один сбритый волосок затеряется, он может попасть в глаза других астронавтом (или ещё хуже, забиться в важную часть аппаратуры) и вызвать серьёзные неприятности.

6. Туалет


Самым частым вопросом, задаваемым людям, которые были в космосе, на удивление является не вопрос «Как выглядела Земля?» и не вопрос «Как вы себя чувствовали при отсутствии силы притяжения?». Вместо этих вопросов, люди спрашивают «Как же вы ходили в туалет?».

Это хороший вопрос, и космические агентства потратили бесчисленные часы, пытаясь как можно больше упростить этот процесс. Первые космические туалеты работали при помощи простого воздушного механизма: воздух всасывал экскременты в контейнер. В нём также была специальная вакуумная трубка для мочеиспускания. В самых первых шаттлах также использовались более простые версии под названием «трубки для опорожнения». Как показано в фильме «Apollo 13», моча из этой трубки попадала прямо в космос.

Одной из наиболее важных систем в туалете была система фильтрации воздуха. Воздух, в котором находились экскременты, был тем же воздухом, которым приходилось дышать, поэтому сбой в фильтрах мог превратить закрытое пространство в очень неприятное место. Со временем, дизайны туалетов стали более разнообразными. Когда женщины вошли в космическую гонку, для них был создана специальная система для мочеиспускания с овальным «Коллектором». Были добавлены и улучшены вращающиеся вентиляторы, методы хранения, а также системы управления отходами. В наши дни, некоторые космические туалеты настолько сложные, что они могут даже превращать мочу обратно в питьевую воду.

Хотите узнать забавный факт, которым можно смутить вашего друга астронавта? Люди, планирующие полететь в космос должны практиковаться в использовании космического туалета при помощи очень специфического устройства, называемого «тренажёр позиции». Это тренировочный туалет с видеокамерой под его краем. Астронавт должен правильно сидеть … глядя в монитор на свою оголённую пятую точку. Это считается одним из «глубоких и страшно хранимых секретов о космических полётах».

5. Одежда


Самой известной космической одеждой, понятное дело, является скафандр. Они бывают разных размеров, цветов и форм, от примитивного SK-1 Юрия Гагарина до громоздкого твёрдого AX-5 Hardshell от NASA. В среднем, скафандр весит примерно 122 килограмма (в обычном состоянии при наличии обычной силы притяжения), и для того, чтобы в него забраться нужно потратить 45 минут. Он настолько громоздкий, что космонавты должны использовать специальные рукоятки для жёсткой нижней туловищной части скафандра (Lower Torso Assembly Donning Handles), чтобы его надеть.

Тем не менее, есть много других вещей о космической одежде, о которых стоит узнать. Жизнь в космосе требует гораздо меньшего гардероба, чем на Земле. Ведь как человек может там испачкаться? Вы редко выходите наружу (а если и выходите, то для этого есть специальный костюм), а внутренняя часть шаттла или станции абсолютно чистая. Вы также намного меньше потеете, так как при нулевой силе притяжения нагрузок практически нет. Команды астронавтов обычно меняют одежду каждые три дня.

Одежда также играла большую роль в борьбе НАСА с проблемой отходов человеческой жизнедеятельности. Первоначальным планом была установка туалетных устройств непосредственно в скафандры. Когда это оказалось невозможным, агентство создало специальную «одежду с максимальной впитываемостью», чтобы она служила в качестве аварийного туалета для космонавта. По сути это специальные высокотехнологичные шорты, которые могут впитать до двух литров жидкости.

4. Атрофия


Несмотря на то, что пропорции человеческой фигуры становятся мультяшными и подобными форме тела супермена, микрогравитация не делает нас более сильными. На самом деле, она работает в противоположном направлении. На Земле мы постоянно используем наши мышцы: не только для поднятия вещей и передвижения, а просто для борьбы с силой притяжения. В космосе отсутствие мышечной деятельности в условиях невесомости быстро приводит к атрофии мышц (мышцы начинают уменьшаться и ослабевать). Со временем ослабевают даже позвоночник и кости, потому что им не нужно поддерживать вес.

Чтобы бороться с этой деградацией и поддерживать мышечную массу, космонавтам приходится очень много упражняться. Например, экипаж МКС (Международной космической станции), должен тренироваться в специальном тренажерном зале по 2,5 часа каждый день.

3. Метеоризм


Метеоризм может быть очень неприятным и постыдным. А когда вы находитесь в космосе, он может ещё и стать самой настоящей угрозой вашему здоровью. По крайней мере, в 1969 году, так считали в NASA, когда они занимались изучением вопроса под названием «кишечный водород и метан у людей, питающихся космической диетой». Это может и звучит забавно, но вопрос был очень реальным и обоснованным. Метеоризм это гораздо больше, чем просто неприятный запах. От него вырабатываются значительные количества метана и водорода, которые являются легковоспламеняющимися газами. Вторая часть проблемы состоит в том, что космическая пища сильно отличается от нормальной диеты землян. Пища, которой питались первые астронавты, вызывала серьёзное газообразование. Их безудержный метеоризм считался потенциальной причиной риска взрыва, так что бедным учёным пришлось анализировать их газы для того, чтобы создать диеты, вызывающее меньшее газообразование.

Сегодня метеоризм не считается огромным риском для жизни. Тем не менее, обратить внимание на то, что вы едите, находясь в закрытом помещении космического корабля, никогда не помешает. Никто не любит того парня, который выпускает газы в лифте целыми месяцами.

2. Космос может испортить мозг


Космонавты, как правило, очень устойчивы к психологическому давлению, в конце концов, космические агентства проводят психологические тесты, чтобы убедиться, что люди смогут выдержать стресс и не сойдут с ума во время миссии. Тем не менее, жизнь в космосе всё-таки может быть опасной для мозга. На самом деле, космос сам по себе может вызвать серьёзные проблемы для людей, которые живут там в течение длительного периода времени. Проблема заключается в космическом излучении: фоновом излучении Вселенной, которое, по сути, делает космос микроволновой печью низкой интенсивности. Атмосфера Земли защищает нас от космического излучения, но как только вы оказываетесь за её пределами, от излучения не существует эффективной защиты. Чем дольше человек проводит в космосе, тем больше его мозг страдает от радиации. Помимо всего прочего, это может ускорить начало болезни Альцгеймера.

Поэтому, когда человечество, в конце концов, приготовится покорить Марс и другие планеты, полёт вполне может нанести непоправимый ущерб нашим мозгам.

1. Чудовищные микробы


«Больные» дома, это здания, которые страдают от большой проблемы с плесенью, и поэтому представляют опасность для здоровья своих обитателей. В них неприятно жить, но обитатели, по крайней мере, всегда могут переехать на новое место или выйти на улицу, чтобы вдохнуть свежего воздуха.

«Больные» космические корабли и станции такой возможности не предусматривают.

Плесень, микробы, бактерии и грибки являются серьёзной проблемой в космосе. Достаточно большие их скопления могут повредить сложное оборудование и вызвать риски для здоровья, и не важно, насколько хорошо дезинфицируют шаттлы, прежде чем они покидают атмосферу, эти маленькие мерзости всегда найдут способ увязаться за нами.

Как только они попадают в космос, микробы перестают вести себя как обычная плесень и становятся чем-то похожим на существа из видеоигр. Они развиваются во влагу, которая в конечном итоге конденсируется в скрытые, свободно плавающие шарики с водой, заражённой микробами. Эти плавающие концентрации воды могут быть размером с баскетбольный мяч, и они настолько переполнены опасными микробами, что могут даже повредить нержавеющую сталь. Это делает их страшной опасностью для экипажа и самой космической станции, если надлежащие меры безопасности не соблюдены.

Многие мечтали в детстве о полете в космос, но не все задумывались о том, как нелегко выполнять привычные действия в условиях невесомости. Мы расскажем вам о том, как проводят свои дни сотрудники международной космической станции.

На Земле намочить зубную щетку и почистить зубы – проще простого. Но в невесомости вода собирается в капли и в любой момент может отправиться в свободный полет, поэтому поймать ее на зубную щетку не так просто. Пасту приходится проглатывать, чтобы сократить количество отходов и сэкономить на их утилизации сотни долларов.

Рисунок: Вода на МКС

Отсутствие тяготения плохо влияет на организм: кости становятся хрупкими, а мышцы атрофируются. Поэтому космонавты каждый день занимаются на тренажерах. Бежать по беговой дорожке так же, как на Земле не получается, поэтому приходится фиксировать тело ремнями.

Рисунок: Тренировки в космосе

Космонавты питаются обычной земной едой. Тюбики ушли в прошлое, на смену им пришли пластиковые пакеты. Из еды, которая поставляется на МКС, удаляют влагу. Чтобы пообедать, нужно надрезать пакет, аккуратно добавить в него воды и встряхнуть. Крошки несут опасность для людей и для приборов, поэтому над столом установлен насос для их поглощения.

Невесомость затрудняет ориентацию в пространстве. Чтобы приблизить условия к земным, одну из стен красят как пол, другую как потолок. Космонавты говорят, что работать удобнее, если ориентировать тело параллельно «стенам».

Спят астронавты в мешках, закрепленных на стене. Перед сном у них есть возможность полюбоваться умиротворяющим видом на космос в иллюминатор.

Рисунок: Как спят космонавты на МКС

Полному расслаблению мешают восходы Солнца, повторяющиеся каждые 45 минут, и постоянный шум вентиляторов. Поэтому экипаж МКС обычно использует повязки на глаза и включает негромкую музыку.

Для поддержания гигиены используются баня и влажные салфетки. Одежду космонавты не стирают, а просто заменяют комплект каждые 10 дней. Космический туалет стоит примерно 19 миллионов долларов. В нем для удаления отходов вместо воды используется вакуум.

Рисунок: Невесомость

Первым космонавтам приходилось не в пример сложнее. Их скафандры были очень тяжелыми и затрудняли выполнение любых действий. Теперь специальные костюмы нужны только для выходов в открытый космос, для старта и приземления.

Современные космонавты имеют возможность даже почесать нос в скафандре. Они могут играть в шахматы с землянами, вести блоги и делиться фотографиями, показывать опыты для детей.

Когда члены экипажа не заняты проведением научных экспериментов, они выполняют ремонтные работы станции или подготавливаются к работе вне космического корабля.

Какие эксперименты и ремонтные работы ведутся на МКС?

С 2000 года на МКС проводятся самые различные научные эксперименты для различных правительственных агентств, частных компаний, образовательных учреждений. Эксперименты варьируются от выращивания каких-нибудь цукини до наблюдения за поведением колонии муравьев. Одним из последних экспериментов, например, является 3D-печать в условиях невесомости и испытания роботов-гуманоидов , которые в будущем, вполне возможно, будут помогать экипажам станции в работе. На вопрос о том, какой эксперимент, по мнению Коулман, является самым интересным, она ответила: «Сами члены экипажа». Называя себя «ходячим и говорящим экспериментом остеопороза», Коулман отметила, что человек в космосе примерно в 10 раз быстрее теряет массу и плотность своих костей, по сравнению с 70-летним человеком на Земле. Поэтому изучение и анализ образцов крови и мочи в условиях микрогравитации «помогает лучше понять механизм потери и восстановления массы костей».

В дополнение к задачам по проведению научных исследований члены экипажа МКС отвечают за правильную работу всех систем станции. В конце концов если что-то пойдет неправильно, то жизни всего живого на борту будет угрожать опасность. Иногда даже приходится выходить наружу, чтобы починить какую-нибудь сломавшуюся деталь или просто расчистить скопившийся рядом со станцией космический мусор, который определенно может нанести вред. В этом случае члены экипажа надевают свои скафандры и выходят в открытый космос. Кстати, одним из самых запоминающихся выходов в открытый космос был случай с американским астронавтом Сунитой Уильямс, которая использовала обычную зубную щетку, чтобы починить солнечную систему питания станции.

Так как выход в открытый космос по времени всегда ограничен, канадское космического агентство (CSA) решило прикрепить к выдвижной мобильной обслуживающей системе Canadarm2 двурукого робота-помощника «Декстра». Многофункциональная система используется для разных задач, среди которых и дополнительная сборка станции, и ловля беспилотных космических аппаратов, направляющихся к МКС, таких как модуль «Dragon» компании SpaceX, возящий различные припасы на станцию. Роботом «Декстром» удаленно управляют с Земли. Оттуда же происходит управление ремонтными работами станции, чтобы лишний раз не тревожить ее экипаж. В этом году «Декстр» даже занимался ремонтом самой системы Canadarm2.

Как экипаж МКС соблюдает чистоту и использует туалет?

Волосы, кусочки ногтей или пузырьки воды — не самые лучшие друзья дорогому оборудованию станции. Добавьте сюда микрогравитацию — и при халатности можно ждать беды. Вот почему члены экипажа очень и очень осторожны, когда дело доходит до собственной гигиены. Известный многим канадский астронавт Крис Хэдфилд (ставший настоящей медийной звездой в 2013 году) однажды даже рассказал, что безопасность доходит до такого уровня, что членам экипажа приходиться глотать зубную пасту после того, как они почистят зубы. Хэдфилд широко известен благодаря своим роликам на YouTube, где он рассказывает о жизни на станции и показывает, как люди на ней моют руки (специальным мылом), бреются (при этом используя специальный гель), стригутся (при использовании своего рода пылесоса), а также стригут ногти (и при этом ловят каждый уплывающий в таком случае кусочек собственной плоти). В свою очередь, Коулман рассказывает о том, что члены экипажа используют специальный шампунь, однако за время пребывания на станции ей не удалось принять душ, хотя душем это назвать можно лишь с большой натяжкой. Дело в том, что чтобы вымыться, жители станции используют только влажную губку, а не целый набор, который можно встретить на Земле.

Что касается туалетов, то, разумеется, на МКС невозможно использование обычных туалетов, какими мы привыкли пользоваться на Земле. Космические туалеты используют санационную систему для сбора человеческих отходов, которые затем хранятся в специальных мешках внутри алюминиевых контейнеров до тех пор, пока полностью не заполнятся. Каждый такой заполненный контейнер затем сбрасывается в атмосферу, где он полностью сгорает. Трейси Колдуэлл-Дайсон (летавшая на МКС в 2010 году) рассказала издательству Huffington Post, что несмотря на то, что туалет изначально не разрабатывался с тем учетом, что им будет пользоваться женщина (его разработка велась российским космическим агентством, которое отправляло на МКС только мужчин), она все-таки смогла им пользоваться.

Что же касается мочи, то, как говорит Хэдфилд, урина отправляется прямиком в систему фильтрации, где на выходе получается чистая вода, которую жители станции повторно используют для питья, а также регидратации их продуктов питания.

Еда, развлечения и Интернет



Еда на МКС обычно хранится в специальных вакуумных упаковках, которыми очень легко пользоваться. Команда станции получает самый разный рацион, начиная от основных блюд и заканчивая десертами. Некоторые из этих продуктов упакованы в готовом виде, некоторые требуют регидратации перед употреблением (например, шпинат в порошке или мороженое). После лакомства членам экипажа необходимо избавиться от этих открытых упаковок, чтобы избежать попадание кусочков еды на дорогое оборудование. Весьма интересная деталь заключается в том, что некоторые командиры экспедиций на МКС полностью запрещают употребление на станции некоторых продуктов, например супа гамбо (американское блюдо) или кексов (а также других рассыпчатые продуктов), так как после их употребления станцию приходится постоянно очищать от крошек.

В доступе у жителей станции имеется несколько средств для собственного развлечения: кино, ТВ-передачи, книги и музыка, например. Однако для Гарана и многих других людей, живших на МКС, ничто не может сравниться по интересу с фотографированием и любованием нашей планетой издалека. Именно поэтому при запросе в Google «фотографии с МКС» вас ждет огромное количество всевозможных снимков. Ну а если учесть, сколько снимков с МКС можно найти в Сети, то становится определенно понятным тот факт, что у жителей станции есть и доступ к Интернету. Со слов астронавта Клейтона Андерсона, на МКС Сеть появилась в 2010 году, однако Коулман отмечает, что интернет был весьма медленным и в 2011 году, когда она прибыла на МКС. Общение жителей станции с командой на Земле, а также с членами своих семей происходит с помощью голосового или видеочата на канале с частотой 2-4 ГГц, однако, по ее словам, интернет в то время был настолько медленный, что «не стоил времени на его использование во время ее экспедиции». Сегодня же максимальная скорость Интернета на МКС (не без участия отдельного выделенного коммуникационного спутника NASA) может доходить до 300 Мбит/сек.

Как жители станции следят за своим физическим здоровьем?

Практически каждый новый член экипажа МКС сталкивается с так называемой «космической болезнью» в первые дни своего пребывания на станции. Симптомами этой болезни являются тошнота и головокружение. Поэтому каждому «новичку» выдается рвотный пакет с антибактериальной тканью, которую астронавты используют для очистки лица и рта от остатков рвоты, чтобы та не распространилась вокруг. Со временем тела «новичков» начинают акклиматизироваться и они ощущают некоторые изменения в своем физическом состоянии. В момент этих изменений тело человека становится чуть длиннее (позвоночник за отсутствием притяжения полностью расправляется), а лицо человека немного опухает, ввиду того что жидкость в теле начинает стремиться наверх.

К сожалению, тошнота и головокружение — не единственные факторы акклиматизации. У вновь прибывших на станцию людей нередко наблюдаются проблемы со зрением, сопровождающиеся вспышками и полосами света в глазах. Ученые аэрокосмических агентств до сих пор пытаются выяснить точную причину этого явления, поэтому они просят жителей станции наблюдать за состоянием своих глаз и регулярно отправлять новые сведения обратно на Землю. Некоторые ученые тем не менее считают, что эта проблема связана с повышением давления внутри черепа (жидкость, как уже писалось выше, в состоянии микрогравитации начинает движение вверх).

На этом проблемы не заканчиваются, а только начинаются. Факт в том, что чем больше вы находитесь в космосе, тем больше костной и мышечной массы вы теряете ввиду отсутствия гравитации. Конечно же, плавать в космосе, должно быть, определенно весело, но, находясь на борту МКС, вы в буквальном смысле изнашиваете ваше тело. К счастью, жители станции могут бороться с этими проблемами путем частых физических тренировок по два часа в день, используя специальное оборудование: велоэргонометр (или просто велотренажер), беговую дорожку (со множеством ремней для фиксации вашего тела), а также специальное устройство Advanced Resistive Exercise Device (ARED), которое использует вакуум для имитации гравитационного давления и позволяет выполнять упражнения на приседания. Астронавт Уильямс однажды даже использовала этот тренажер для имитации плавания!

Как обстоят дела с поддержанием психического здоровья?

«Важность всей миссии становится особенно ясной, когда ты уже находишься на борту МКС. Это, в свою очередь, и помогает ладить с людьми, с которыми ты работаешь. Это гораздо легче делать там, чем на Земле, потому что там проще увидеть общую цель, к которой ты движешься с остальными людьми на станции», — комментирует Коулман.

Жители станции вообще спят?

С таким плотным графиком работы с научными данными, проведением многочисленных экспериментов, слежением за правильной работой всех систем станции, физическими упражнениями и многим другим может показаться, что эти люди вообще никогда не спят. Однако это не так. Жителям станции разрешается спать даже в момент, когда они по ней «плавают». Тем не менее каждому члену экипажа, как и обычному человеку, требуется некоторое личное пространство, поэтому чаще всего люди спят в небольших «каморках» в вертикально расположенных спальных мешках, которые удерживают их в момент отдыха. Время сна может составлять до восьми с половиной часов в сутки, однако большинство жителей станции полностью высыпаются чуть более чем за шесть часов. Дело в том, что в условиях микрогравитации ваше тело не так устает, как при обычной гравитации.

3D-принтер

В ноябре астронавты NASA установили на МКС первый в мире 3D-принтер, адаптированный для невесомости. Устройство пригодится для экспериментов с аддитивными технологиями производства в условиях микрогравитации. По словам командующего Барри Уиллмора, принтер имеет размеры небольшой микроволновой печи и поможет астронавтам производить собственные компоненты и инструменты прямо на станции. Принтер был разработан калифорнийским стартапом «Made in Space» и отправлен на космическую станцию в рамках четвёртого грузового пополнения запасов миссии SpaceX в сентябре.

«3D-печать позволит нам посылать оборудование по электронной почте вместо того, чтобы отправлять его в космос», - сказал Ники Веркхайзер, менеджер проекта по 3D-печати.

До этого космический принтер исследовали в лабораториях, на борту специального самолёта NASA, а также в центрифуге. Предварительные испытания прошли успешно, теперь принтеру предстоит распечатать в космосе тестовые детали, которые будут возвращены на Землю и изучены. Если они удовлетворят специалистов NASA, астронавты смогут использовать принтер на практике.

О технических характеристиках космического принтера известно мало. Но по своему принципу он похож на самые распространённые «земные» модели, которые накладывают на платформу расплавленный пластик слой за слоем.

Тренажёры

На борту МКС есть несколько спортивных тренажёров, которые астронавты обязаны использовать для поддержания физической формы. Известно, что в условиях невесомости мышцы человека атрофируются, а кости теряют прочность.

Беговых дорожек на станции три. Первые две - американские Treadmill Vibration Isolation System (TVIS) (беговые дорожки с системой виброизоляции), которые носят название COLBERT (одна установлена в американском сегменте станции, другая в российском) . Не так давно в отечественном модуле американская дорожка была заменена на отечественную. Особенности космического тренажёра в следующем: космонавты, бегая по дорожке, воздействуют с определённой частотой на станцию, что недопустимо. Для погашения этих колебаний существует система виброизоляции, чтобы все удары, приходящиеся на дорожку, не передавались МКС. Российскую систему виброизоляции разработал Самарский государственный аэрокосмический университет. Для занятий экипажу приходится надевать ремни, которые тянут космонавтов вниз, к беговой дорожке; в противном случае их ноги просто болтались бы в воздухе.

Помимо беговых дорожек на МКС установлены велоэргонометры (или, проще говоря, велотренажёры), тоже с системой виброизоляции, подобной той, что имеется у беговых дорожек. Для занятий на них необходимо зафиксировать тело при помощи множества ремней.

Также астронавты пользуются специальным устройством Advanced Resistive Exercise Device (ARED) , которое «имитирует гравитацию». Тренажёр позволяет выполнять целый комплекс упражнений в условиях микрогравитации благодаря сопротивлению силы вакуумных баллонов, - например, приседания или имитацию плавания.

Гидропоническая система

В основном астронавты на МКС питаются сублимированной пищей, которая не кажется им особенно вкусной. Вероятно, в будущем они могут употреблять собственные свежие овощи и фрукты, выращенные прямо на борту. В апреле 2014 года грузовой корабль SpaceX взял с собой на борт специальную систему для выращивания овощей.

Складная сборно-разборная камера, получившая название Veggie, используется для выращивания салата. Veggie имеет размеры 30 на 36 см и является крупнейшим космическим садом на сегодняшний день. В качестве освещения, стимулирующего рост растений, используется блок из красных, синих и зелёных светодиодов.

Исследования и опыты, связанные с выращиванием растительной и животной пищи (то есть насекомых), проводились на орбитальных станциях и в прошлом. Цель проекта Veggie в том, чтобы определить, будет ли возможно выращивать свежую пищу для пропитания во время длительных космических экспедиций, которые планирует запустить NASA в будущем.

Обеденный стол

У космонавтов на МКС есть особенный обеденный стол. Это массивное устройство со специальными ячейками для фиксации упаковок с питанием (всего их шесть, по одной на каждого члена экипажа). Также в стол встроена система разогрева консервных банок и «крошкоулавливатель»: особый вентилятор, который затягивает в себя все мелкие кусочки и крошки пищи, когда на нём что-нибудь режут. Дело в том, что крошки несут смертельную опасность в условиях невесомости, так как они могут попасть в дыхательные пути или испортить аппаратуру.

Обеденным столом члены экипажа учатся пользоваться ещё на Земле, тренируясь разогревать консервы и заправлять пакеты с сублимированными продуктами кипятком через особые переходники. При заправке пакетов космонавту нужно быть внимательным: если пакет не удержать, тот может слететь со штуцера и обжечь водой руки, повредить приборы и устройства. Процесс готовки и супа-пюре, и лапши, и чая, и сока всегда одинаковый. Отличается лишь температура воды для восстановления продуктов (от +25 ˚С до +85 ˚С).

Кофемашина

В конце ноября астронавты МКС получили в своё распоряжение новую кофемашину под названием ISSpresso. 20-килограммовый аппарат, разработанный знаменитой итальянской фирмой Lavazza, попал на орбитальную станцию вместе с первой женщиной-космонавтом из Италии 37-летней Самантой Кристофоретти. Она также стала первым человеком, который выпил подлинный итальянский эспрессо на орбите. Дизайнеры капсульной кофемашины уверяют, что она соответствует самым высоким техническим требованиям и ультражёстким мерам безопасности, установленным Итальянским космическим агентством. Например, пластиковые трубки, по которым обычно течёт вода в «земных» кофемашинах, здесь заменены стальными трубками, которые могут выдержать высокое давление.

По словам инженеров, машина не только разнообразит рацион астронавтов, но и внесёт свой вклад в исследование поведения жидкостей в невесомости. Также ISSpresso позволит улучшить психологическое состояние экипажа.

Туалет

Когда космонавтика только зарождалась, первые устройства для сбора твёрдых и жидких отходов были похожи на подгузники. То есть это были эластичные трусы со сменными гигроскопическими прокладками. Теперь же на МКС находятся два санузла, стоимостью $19 млн каждый. Один находится в модуле «Звезда», второй - в модуле «Спокойствие». Туалеты в целом аналогичны, но в «Спокойствии» устройство оснащено американской подсистемой регенерации воды из мочи и пота космонавтов. По планам вместе с новым лабораторным модулем «Наука», который будет запущен к 2017 году, МКС получит новый «космический» санузел.

В туалетах вместо воды используется вакуум. После всасывания жидкие отходы собираются с помощью специального шланга с насадкой, которым могут воспользоваться как мужчины, так и женщины. Материалы передаются системе регенерации, которая преобразует их в дистиллированную воду. Эту техническую воду на станции не пьют, предпочитая ей чистую родниковую, которая доставляется на орбиту грузовиками «Прогресс». Она нужна в основном для работы катализаторов и для получения дополнительного кислорода.

Твёрдые отходы собираются в специальные сетчатые пластиковые мешки, которые затем хранятся в алюминиевых 20-литровых контейнерах. Заполненные контейнеры перекладывают в грузовой корабль «Прогресс» для дальнейшей утилизации. Также в туалетах МКС установлены фильтры, очищающие воздух от бактерий и запаха.

Компьютеры

Когда мы представляем себе компьютеры астронавтов на МКС, в воображении всплывают суперкомпьютеры и целые рендер-фермы, на которых проводятся сложнейшие расчёты . Но на самом деле все трудные задачи решаются на Земле, а компьютеры на станции предназначены только для сбора и записи данных, управления отдельными элементами космического оборудования и других несложных рабочих процессов. С 1993 года в космосе используются лэптопы IBM серии ThinkPad. В 2005 году подразделение было выкуплено у IBM компанией Lenovo, и последний апгрейд, пришедший на МКС, были компьютеры моделей A31 и T61P. Все компьютеры работают под управлением операционной системы Linux, которая имеет открытый исходный код и может изменяться, подстраиваясь именно под нужды использования на орбите.

Ноутбуки всё же отличаются от тех, что мы можем купить в магазине. В их основу входит жёсткий защитный каркас из композитных материалов Roll-Сage. Он достаточно лёгкий и при этом невероятный прочный. Благодаря использованию этого каркаса из смеси углеродистого и стеклянного волокна ноутбуки ThinkPad могут выдержать падение с высоты под два метра или давление весом в сто килограммов.