شنبه 23 خرداد 1405

محبوب ترین های امروز

اندرو یانگ: فرصت میلیارددلاری بعدی استارتاپ‌ها: پایین آوردن هزینه زندگیNomNak – پیدا کردن رستوران از دل تجربه‌ی آدم‌های مورداعتماداسپیس‌ایکس از مرز ۲ تریلیون دلار گذشتدوردش چت‌بات «Ask DoorDash» را معرفی کرد؛ سفارش غذا و خرید با متن و عکس
FOLLOW            

چالش دستشویی رفتن در مدار؛ توالت فضایی چطور کار می‌کند؟

چالش دستشویی رفتن در مدار؛ توالت فضایی چطور کار می‌کند؟

پیچینو: حتی ساده‌ترین نیاز انسانی در فضا به یک مسئله مهندسی پیچیده تبدیل می‌شود؛ فضانوردان برای ادرار و اجابت مزاج در مدار زمین از توالت‌هایی با مکش هوا و بازیافت آب استفاده می‌کنند تا در محیط بی‌وزنی، بهداشت و منابع حیاتی حفظ شود.

برخلاف زندگی روی زمین، استفاده از توالت در فضا یک چالش جدی است؛ زیرا هیچ جاذبه‌ای وجود ندارد تا مواد زائد را به «پایین» هدایت کند. در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS)، اگر سیستم‌های ویژه وجود نداشته باشند، قطرات ادرار یا ذرات معلق می‌توانند در کابین شناور شوند و به یک بحران بهداشتی تبدیل شوند.
به همین دلیل، فضانوردان از توالت‌های فضایی مبتنی بر مکش هوا استفاده می‌کنند؛ سامانه‌هایی که نه‌تنها مواد زائد را جمع‌آوری می‌کنند، بلکه نقش کلیدی در بازیافت آب دارند. ناسا در سال ۲۰۱۸ حدود ۲۳ میلیون دلار برای طراحی و نصب نسل جدید توالت فضایی هزینه کرد؛ سامانه‌ای که نسبت به نمونه‌های قدیمی، استفاده از آن برای هر دو جنس راحت‌تر و ایمن‌تر است.


چرا توالت فضایی با توالت زمینی فرق دارد؟
روی زمین، جاذبه تقریباً تمام کار را انجام می‌دهد؛ اما در فضا، نه چیزی «پایین می‌ریزد» و نه در جای خود می‌ماند. به همین دلیل، توالت فضایی بر پایه مکش هوا طراحی شده، نه آب و وزن بدن.

بخش ادرار؛ شلنگ و قیف شخصی
فضانوردان برای ادرار از یک شلنگ انعطاف‌پذیر با قیف اختصاصی و شخصی‌سازی‌شده استفاده می‌کنند. این قیف‌ها از نظر اندازه و زاویه دقیق تنظیم می‌شوند تا احتمال خطا یا نشت به حداقل برسد.
به محض نزدیک شدن قیف، سیستم مکش فعال می‌شود و ادرار فوراً وارد مدار جمع‌آوری می‌شود. سپس آب آن جدا، تصفیه و دوباره به چرخه مصرف بازمی‌گردد؛ آبی که بعدها ممکن است به‌عنوان آب آشامیدنی استفاده شود.
فضانوردان با شوخی می‌گویند:
«قهوه امروز، قهوه فرداست!»

بخش مدفوع؛ دقت میلی‌متری
صندلی توالت فضایی بسیار کوچک‌تر از نمونه زمینی است؛ تقریباً به اندازه یک لیوان بزرگ. فضانورد باید دقیقاً در مرکز آن بنشیند و حتی چند سانتی‌متر خطا می‌تواند مشکل‌ساز شود.
برای همین، فضانوردان پیش از پرواز آموزش می‌بینند و گاهی از دوربین و نمایشگر راهنما برای تنظیم موقعیت بدن استفاده می‌شود. با باز شدن درِ توالت، مکش هوا بلافاصله فعال شده و بو و ذرات معلق را به داخل سیستم می‌کشد.

چرا دستگیره و بند لازم است؟
در نبود جاذبه، بدن تمایل دارد شناور شود یا با هر فشاری به عقب رانده شود. به همین دلیل، توالت‌های فضایی به دستگیره، جای پا، بند یا تکیه‌گاه ران مجهز هستند تا بدن فضانورد در موقعیت درست قفل شود و سیستم به‌درستی عمل کند.
بازیافت و دفع؛ هر قطره مهم است
بیش از ۹۰ درصد ادرار انسان آب است و ارسال آب از زمین بسیار پرهزینه و محدود است. به همین دلیل، سیستم‌های ایستگاه فضایی بیشتر ادرار را بازیافت می‌کنند.
مدفوع معمولاً در ظروف مهروموم‌شده ذخیره می‌شود و همراه با سایر زباله‌ها در فضاپیماهای باری قرار می‌گیرد؛ این فضاپیماها پس از جداسازی از ایستگاه، وارد جو زمین شده و همراه با زباله‌ها می‌سوزند.


از کیسه‌های ساده تا سامانه‌های پیشرفته
در مأموریت‌های اولیه دهه ۱۹۶۰ (مرکوری و جمینی)، هیچ توالت واقعی‌ای وجود نداشت و فضانوردان از کیسه‌های ساده و ناراحت‌کننده استفاده می‌کردند.
با طولانی‌تر شدن مأموریت‌ها، سامانه‌های پیشرفته‌تر در اسکای‌لب، میر و در نهایت ایستگاه فضایی بین‌المللی توسعه یافتند؛ سامانه‌هایی که امروز به یکی از حیاتی‌ترین اجزای پشتیبانی حیات در فضا تبدیل شده‌اند.
در نهایت، هرچند موضوع توالت در فضا ساده یا حتی خنده‌دار به نظر می‌رسد، اما طراحی آن یکی از پیچیده‌ترین و ضروری‌ترین چالش‌های زندگی انسانی در بی‌وزنی است—چالشی که با مأموریت‌های طولانی‌تر به ماه و مریخ، اهمیت آن دوچندان خواهد شد.