Toilette spaziale

Space Shuttle Waste Collection SystemEdit

La toilette usata sullo Space Shuttle è chiamata Waste Collection System (WCS). Oltre al flusso d’aria, utilizza anche ventilatori rotanti per distribuire i rifiuti solidi per lo stoccaggio in volo. I rifiuti solidi vengono distribuiti in un contenitore cilindrico che viene poi esposto al vuoto per asciugare i rifiuti.

Il WCS ha richiesto molte ore di addestramento. Per la minzione è stato utilizzato un tubo flessibile. Per la defecazione, con un diametro di 4 pollici (100 mm) per il foro nel sedile – molto più piccolo che in una toilette convenzionale – il sedere dell’utente doveva essere esattamente centrato sul sedile. La NASA ha costruito un simulatore con una videocamera nel buco; chi si allenava usava un mirino per imparare a posizionare il proprio corpo, mentre altri astronauti guardavano e facevano battute.

I rifiuti liquidi vengono scaricati nello spazio. Durante l’STS-46, una delle ventole ha avuto un malfunzionamento e il membro dell’equipaggio Claude Nicollier ha dovuto eseguire la manutenzione in volo (IFM). Un precedente, completo guasto, durante il volo di prova di otto giorni STS-3, ha costretto l’equipaggio di due uomini (Jack Lousma e Gordon Fullerton) ad usare un dispositivo di contenimento fecale (FCD) per l’eliminazione e lo smaltimento dei rifiuti.

Stazione Spaziale InternazionaleModifica

Ci sono due bagni sulla Stazione Spaziale Internazionale, situati nei moduli Zvezda e Tranquility. Usano un sistema di aspirazione a ventola simile al WCS dello Space Shuttle. I rifiuti liquidi vengono raccolti in contenitori da 20 litri (5,3 gal). I rifiuti solidi sono raccolti in sacchetti individuali microforati che sono conservati in un contenitore di alluminio. I contenitori pieni vengono trasferiti a Progress per lo smaltimento. Un ulteriore compartimento per i rifiuti e l’igiene fa parte del modulo Tranquility lanciato nel 2010. Nel 2007, la NASA ha acquistato una toilette di fabbricazione russa simile a quella già a bordo della ISS, piuttosto che svilupparne una internamente.

Il 21 maggio 2008, la pompa del separatore di gas liquido si è guastata sulla toilette di 7 anni fa a Zvezda, anche se la parte dei rifiuti solidi era ancora funzionante. L’equipaggio ha tentato di sostituire varie parti, ma non è stato in grado di riparare la parte malfunzionante. Nel frattempo, hanno usato una modalità manuale per la raccolta dell’urina. L’equipaggio aveva altre opzioni: utilizzare la toilette sul modulo di trasporto Soyuz (che ha capacità solo per pochi giorni di utilizzo) o utilizzare sacchetti per la raccolta dell’urina secondo necessità. Una pompa sostitutiva è stata inviata dalla Russia in una busta diplomatica in modo che lo Space Shuttle Discovery potesse portarla sulla stazione come parte della missione STS-124 il 2 giugno.

Altri designModifica

Anche la toilette della stazione spaziale sovietica/russa Mir usava un sistema simile al WCS.

Mentre le navicelle Soyuz avevano una toilette a bordo fin dalla sua introduzione nel 1967 (a causa dello spazio aggiuntivo nel modulo orbitale), tutte le navicelle Gemini e Apollo richiedevano agli astronauti di urinare in un cosiddetto “tubo di scarico” in cui il contenuto veniva scaricato nello spazio (un esempio potrebbe essere la scena dello scarico delle urine nel film Apollo 13), mentre la materia fecale veniva raccolta in sacchetti appositamente progettati. Le strutture erano così scomode che, per evitare di usarle, gli astronauti mangiavano meno della metà del cibo disponibile sui loro voli. La stazione spaziale Skylab, utilizzata dalla NASA tra il maggio 1973 e il marzo 1974, aveva una struttura WCS a bordo che serviva come prototipo per il WCS dello Shuttle, ma disponeva anche di una doccia a bordo. La toilette dello Skylab, progettata e costruita dalla Fairchild Republic Corp. a Long Island, era principalmente un sistema medico per raccogliere e riportare sulla Terra campioni di urina, feci e vomito in modo da poter studiare l’equilibrio del calcio negli astronauti.

Anche con le strutture, gli astronauti e i cosmonauti di entrambi i sistemi di lancio impiegano la pulizia intestinale pre-lancio e diete a basso contenuto di residui per ridurre al minimo la necessità di defecare. La toilette della Soyuz è stata usata in una missione di ritorno dalla Mir.

NPP Zvezda è uno sviluppatore russo di attrezzature spaziali, che include toilette a gravità zero.

Una toilette spaziale di nuova generazione da 23 milioni di dollari chiamata Universal Waste Management System (UWMS) è stata sviluppata dalla NASA per Orion e per la Stazione Spaziale Internazionale. L’UWMS è la prima toilette spaziale progettata specificamente per le donne così come per gli uomini, facilitando l’uso delle toilette spaziali per le donne e l’uso per feci e urina allo stesso tempo. È progettato per essere completamente automatizzato, più silenzioso, più leggero, più affidabile, più igienico e più compatto dei sistemi precedenti. Tra le sue innovazioni, l’UWMS si basa su una tecnica di stampa 3D per incorporare metalli tra cui Inconel, Elgiloy e titanio che possono resistere agli acidi utilizzati per trattare l’urina all’interno della toilette.

• Toilet device on Soyuz spacecraft.

• Space Shuttle toilet.

• Russian space toilet used in space station MIR.

• A mockup of the toilet that would be carried on MOL.

• Zero Gravity Toilet on the International Space Station in the Zvezda Service Module.

• Space toilet inside Node 3, after relocation from the US lab.

• ISS Universal Waste Management System.