L'utilisation de la salle de bain sur la station spatiale internationale est plus compliquée que vous ne le pensez

Le premier citoyen américain à avoir volé dans l'espace a fait pipi dans son costume spatial. Le vol du 5 mai 1961 d'Alan Shepard sur le spatial Mercury Freedom 7 était censé être une courte balade de 15 minutes à 490 miles d'espace, mais lorsque le lancement de l'expédition a été retardé pendant plusieurs heures, Shepard a demandé à quitter le vaisseau spatial pour se soulager. Mission Control a décidé qu'il valait mieux ne plus perdre de temps et a accordé l'autorisation de l'astronaute pour simplement aller dans son costume. Il l'a fait, court-circuiter les biocapteurs électroniques du costume. Peu de temps après, Shepard a inauguré une nouvelle ère de voyages spatiaux et d'exploration en short humide.

Les humains ne cessent pas d'être humains dans l'espace, et même les astronautes doivent s'occuper des affaires. L'histoire du développement de systèmes de collecte de déchets pour les espaceurs pour se soulager est fascinant, parfois vulgaire et parfois hilarant. Mais le défi de base pour les scientifiques et les ingénieurs est resté le même au fil des ans: comment allez-vous aux toilettes dans l'espace sans faire un gâchis de tout? Ce n'est que l'un des nombreux détails que la plupart des gens ne connaissent pas sur la vie sur la Station spatiale internationale (ISS).

Les leçons que l'histoire a enseigné aux chercheurs au fil des ans ont été utiles sur l'ISS. Aller aux toilettes en orbite n'a rien à voir avec l'expérience que vous avez à la maison sur Terre. D'une part, c'est l'une des tâches quotidiennes les plus délicates auxquelles les astronautes sont confrontés. Dans la microgravité de l'espace, les déchets ne «tombent» pas, ce qui signifie que la conception d'un système pour en disposer en toute sécurité et proprement devient un puzzle d'ingénierie. Et l'une des meilleures réponses que les scientifiques ont trouvé dans ce dilemme? Succion. Beaucoup d'aspiration. Voici comment cela fonctionne.

Sur Terre, la gravité s'occupe de la physique impliquée dans l'utilisation des toilettes. Mais en microgravité, tout est différent, ce qui signifie que les astronautes ont besoin d'aide. Sur l'ISS, l'utilisation de la salle de bain est une opération soigneusement chorégraphiée impliquant des contraintes de pied et des poignées manuelles pour garder les astronautes stables tout en faisant leur entreprise.

Alors, comment ça marche? Eh bien, les toilettes de l'espace utilisent le débit d'air pour sucer l'urine et la matière fécale et loin du corps dans les récipients de confinement. Les astronautes de l'ISS utilisent un entonnoir spécialement conçu connecté à un tuyau pour l'urine et un appareil ressemblant à un petit siège circulaire pour les solides. La forme compacte du siège crée un contact optimisé afin que tout ce qui sort est acheminé rapidement. En 2020, la NASA a envoyé une nouvelle toilette spatiale de 23 millions de dollars à l'ISS a nommé l'Universal Waste Management System (UWMS), qui a incorporé des années de rétroaction des astronautes pour le rendre plus efficace et confortable. Par exemple, les toilettes de l'ISS précédentes avaient incorporé des sangles de cuisses pour maintenir les astronautes en place tout en allant aux toilettes, mais celles-ci ont été enlevées parce qu'elles étaient trop limitatives pour permettre aux individus de s'organiser aussi confortablement qu'ils le souhaitaient.

Les toilettes UWMS sont une merveille compacte, debout à environ 28 pouces de hauteur et incorporant un compacteur de déchets que les astronautes remettent leurs dépôts (leurs déchets fécaux sont canalisés dans un petit sac, qu'ils doivent ensuite sceller et pousser dans le réceptacle approprié pour le stockage). Lorsque le réceptacle se remplit – il ne peut contenir qu'environ 30 dépôts de matériaux – il est largué dans l'espace et brûle dans l'atmosphère. Donc, la prochaine fois que vous souhaiterez une étoile de tournage, vous souhaitiez peut-être juste un sac enflammé de matières fécales d'astronaute.

Sur l'ISS, aucune goutte ne se perd – littéralement. Alors que les déchets solides sont scellés et éjectés pour brûler dans l'atmosphère, l'urine est recyclée à travers un système de récupération d'eau sophistiqué. « Nous recyclons environ 90% de tous les liquides à base d'eau sur la station spatiale, y compris l'urine et la sueur », a déclaré l'astronaute Jessica Meir, à la NASA. « Ce que nous essayons de faire à bord de la station spatiale, c'est imiter les éléments du cycle de l'eau naturel de la Terre pour récupérer l'eau de l'air. Et quand il s'agit de notre urine sur l'ISS, le café d'aujourd'hui est le café de demain! »

Bien que cela puisse être une pensée inconnue ou troublante aux non-astronautes, c'est un moyen parfaitement fonctionnel de garder les choses durables dans l'environnement de l'espace. Le système fonctionne en filtrant et distillant la vapeur d'eau de l'urine, puis en la purifiant avec des traitements chimiques pour éliminer les contaminants. Le résultat est une eau ultra-nettoyée et potable. Le système de filtration est si efficace que l'eau résultante teste souvent plus propre que ce que beaucoup de gens boivent des sources municipales de la Terre.

La NASA continue de travailler à améliorer l'efficacité de son système de filtration d'eau à au moins 98%. Passer les limites ici sera crucial pour garantir que les futures missions d'équipage à Mars ou à d'autres corps cosmiques éloignés peuvent se maintenir correctement. Il s'avère que les toilettes de l'espace et les systèmes auxquels ils sont connectés sont tout autant un exploit d'ingénierie que vous vous y attendiez. C'est probablement pour le meilleur. Si les toilettes de l'espace ne fonctionnaient pas correctement, le gâchis qui en résulte ferait certainement craquer nos 5 pires choses qui se produisent sur l'ISS.