В большой космос по малой нужде

Космонавты тяжестей не знают, //  Им легко и в холод и в жару. //  Ножками по воздуху болтают, //  Кушают из тюбиков икру. //  Но если вдруг покажется кому-то, //  Что им напрасна слава и почёт, //  Пусть себе представят на минуту //  Как они там ходят на толчок…                                Джин-Тоник "Куплеты о погоде"

Самый первый неутерпевший 

Достоверно известно, что первым человеком,  столкнувшимся с "туалетной проблемой" в космосе, был астронавт Алан Шепард. Правда, неприятности стали преследовать его ещё на Земле, перед самым стартом миссии "Меркурий-Редстоун-3" 5 мая 1961 года. Из-за плохой погоды и технических неисправностей время пуска переносили несколько раз, и к моменту обратного отсчёта Шепард уже восемь часов не вылезал из скафандра. Сам полёт по программе должен был продолжаться всего пятнадцать минут, но у астронавта уже не было сил терпеть. Алан Шепард попросил сходить "по-маленькому".

В центре управления крепко задумались. Моча в скафандре могла привести к выходу из строя датчиков телеметрии, системы терморегуляции и, возможно, привести к короткому замыканию. Вариантов оставалось только два: либо отменять полет, либо решать проблему. История сохранила короткий ответ специалистов: "Do it in the suit" ("Делай это в скафандр"). У Шепарда в итоге действительно замкнуло часть датчиков, но аварии не случилось, и обратный отсчёт продолжился. Полёт прошёл успешно, а сам астронавт даже впоследствии шутил на эту тему.

За пару месяцев до полета "Меркурия", студент Бренда Кеммерер (Brenda Kemmerer) написала в NASA письмо с вопросом о туалете в космосе. Фриман Квимби (Freeman H. Quimby), сотрудник отдела научных пилотируемых полётов, ответил ей: "Мы ожидаем, что первому астронавту это не понадобится". И оказался не прав. Специалисты принялись решать проблему, и первое решение было самым простым — устройство для сбора мочи urine collection device (UCD), состоящее из приёмной части, трубки и ёмкости. Такое решение уже применялось на самолётах-разведчиках U-2, пилоты которых проводили в тесном кокпите много часов. Но то, что отлично работало в условиях земного притяжения, оказалось нежизнеспособным при низкой гравитации.

Перед полётом "Меркурий-Атлас-9", продолжавшемся более тридцати часов, Алан Шепард спрятал в кабине космического корабля вантуз с надписью на ручке "Удалить перед стартом". Вантуз в космос не полетел, а Гордон Купер отправился к звёздам без него. Система UCD работала отвратительно, и к концу путешествия по кораблю летало множество маленьких шариков мочи. Есть версия, что один из них и стал причиной короткого замыкания в 250-вольтовой шине главного преобразователя и чуть не привёл к катастрофе.

У советских собственная гордость

В отличие от американских "Меркуриев", корабли "Восток" изначально проектировались под долговременные запуски. И даже в первом полёте Юрия Гагарина сопровождал полностью готовый и снаряжённый космический унитаз, рассчитанный на несколько дней использования. Схема была простой, но очень эффективной. 

Вентилятор создавал поток воздуха и втягивал отходы жизнедеятельности в приёмник. Для жидких фракций использовался бак со специальным впитывающим материалом, а твёрдые попадали в сменный пакет. Туалет изначально мог использоваться как мужчинами, так и женщинами, благодаря сменным насадкам, а специальный воздушный фильтр обеспечивал очистку воздуха. Принцип, заложенный в устройство этого туалета, до сих пор используется на орбите.

Первым советским космонавтом, который им воспользовался, стал Валерий Быковский во время полёта корабля "Восток-5". Полёт проходил почти пять суток, и до сих пор держит рекорд по продолжительности одиночных полётов. Под конец первых суток космонавт сообщил, что произошёл "космический стук", и в это время "Восток" ушёл из зоны приёма. За время витка — почти два часа — в ЦУП были подняты на уши все специалисты. Когда Быковский снова вышел на связь, ему пришлось объяснять, что его не расслышали — "был космический стул". Космонавт просто сходил "по-большому".

Американская мечта

Всё это время конструкторская мысль американских инженеров, казалось, участвовала в конкурсе по созданию самого сложного, неудобного и малоэффективного туалетного приспособления. UCD, практически без изменения, так и использовались на "Джемини" и "Аполлоне". Их немного усовершенствовали, добавив гармошку, растягивая которую космонавт создавал условия для движения мочи.

Устройство оказалось жутко неудобным. Во-первых, пользоваться в одиночку им было просто невозможно, требовалась помощь второго астронавта. Во-вторых, гармошка могла создавать избыточное давление, что приводило к "авариям". Впоследствии от этой идеи отказались, вернувшись к гибким приёмникам.

Мочу в корабле не хранили, через специальный клапан с подогревом (чтобы избежать заморозки), её выбрасывали за борт корабля. Астронавт Майк Маллейн в своей книге "Верхом на ракетах" рассказывает, что это было одно из самых красивых зрелищ в его жизни — сброс мочи на закате. Замороженная урина красиво разлеталась искрящимся облаком в лучах заходящего Солнца.

С походом в туалет "по-большому" проблем было ещё больше. Для этого американская инженерная мысль предлагала специальные клейкие пакеты. Горловина клеилась на ягодицы астронавта, а после акта дефекации необходимо было просунуть пальцы в специальный кармашек и оторвать пакет с экскрементами от тела. Затем для предотвращения газообразования в него помещали дезинфицирующее средство, которое перемешивали с фекалиями и укладывали вместе с салфетками в другой пакет.

По воспоминаниям космонавтов, пакеты клеились намертво и отдирались только с волосами. Запах стоял жуткий, а фекалии часто вылетали из пакета, и их приходилось ловить. Расшифровки разговоров американских астронавтов часто содержат обсуждения: "Чье ЭТО летает по кабине?"

Хуже всего с такими туалетами пришлось миссии "Джемини-7", которая провела в космосе почти две недели. Фрэнк Борман (Frank Borman) и Джеймс Ловелл (James Lovell) терпели до последнего. Они сходили "по-большому" только на десятый день миссии (ещё начиная с первых полётов, американских астронавтов сажали на специальную диету), но и это не помогло. По их воспоминаниям, к концу полёта, находиться в корабле стало очень неприятно. Впрочем, и таких туалетов американцам оказалось достаточно, чтобы слетать на Луну.

Тренировка — залог победы

Отдельно стоит упомянуть о туалете, использовавшемся на "Шаттле". Он был спроектирован, чтобы потоком воздуха убирать экскременты прямо в приёмное устройство. Однако на практике это работало очень плохо, и космонавтам постоянно приходилось его чистить. NASA разработало специальную программу подготовки по использованию унитаза на "Шаттле". На тренажёре была установлена камера с подсветкой, а перед лицом астронавта находился дисплей с прицелом. Требовалось поместить свой анус точно в прицел и запомнить это положение, чтобы впоследствии, при использовании туалета, попадать точно в центр тоннеля.

А как дела на МКС?

Сейчас на МКС находится три туалета, все российского производства, даже расположенный в американском модуле "Спокойствие". Последний был заказан в России и произведён в 2008 году за 19 миллионов долларов. Основными считаются санузлы в модулях "Звезда"и "Спокойствие", но в случае их одновременноё поломки, можно воспользоваться третьим, установленным в "Союзе", который пристыкован к орбитальной станции.

К туалету американского сегмента подключена система регенерации, которая позволяет фильтровать из мочи питьевую воду. Из урины удаётся извлекать 75 процентов жидкости. В остальных санузлах отходы попадают в специальные ёмкости, а затем отправляются к Земле в  космических грузовиках ТГК "Прогресс".

Поломки туалетов на МКС нередки, потому что система очень сложна. К тому же выяснилось, что из организма в условиях пониженной гравитации вымывается кальций, а он очень сильно засоряет систему. 

Впрочем, в космонавты идут люди, которые могут к любым трудностям относиться стойко и с юмором. На встрече студентов с российскими покорителями космоса, когда вновь был задан "туалетный вопрос", в ответ прозвучало: "Никому не говорите, но мы просто заранее по традиции писаем на колесо автобуса".