ПитьЁ по нужде: проблема нехватки воды решается По-маленькому

Сначала новости нерадостные — дела наши плохи. Во всём мире, дамы и господа, нехватка воды, причём ситуация усугубляется по нарастающей. Но доблестные учёные, слава тебе Господи, знают, что делать — надо воду использовать повторно. Короче говоря, наши пот и моча не должны пропадать даром — скоро будем и то, и другое пить. Ого?

 Если вы не проспали все школьные уроки природоведения, то, может быть, помните, что за штука круговорот воды в природе. Недостаточно он кругл, что ли, этот круговорот. Рециркуляции недостаточно. Большое человеческое спасибо ABC News за потрясающую новость.

 Мы уже как-то писали о безотходной жизнедеятельности. Речь шла о мыслях Европейского космического агентства (ESA) по поводу пищевой цепочки на космической станции, да такой, чтоб в ход шли все продукты жизнедеятельности, включая испражнения покорителей космоса.

 Теперь цитируем: "утоление жажды тем, что обычно попадает в туалет, может показаться отталкивающим, но эта идея, которая начинает завоевывать популярность здесь, на Земле".

 Одна из самых главных проблем, которыми лидеры стран занимаются на этой неделе во время Международного саммита в Йоханнесбурге — нехватка воды. Согласно недавнему сообщению ООН, в настоящее время 31 страна (около 8% населения мира) сталкивается с недостатком водных ресурсов. К году 2025 году водная проблематика коснётся 48 стран (35% населения Земли).

 "Я думаю, что повторное использование — это одно из множества решений проблемы нехватки воды во всём мире", — рассказывает Пейэл Сэмпэт (Payal Sampat), изучающий водные проблемы в институте Worldwatch. По его мнению, вместо того, чтобы пугать народ перспективой питья собственной мочи, лучше шире использовать переработанные канализационные стоки, к примеру, для полива сельхозугодий. Так делают во многих странах.

 Но инженеры NASA и чиновники, по меньшей мере, одного из американских муниципалитетов не намерены ограничиваться орошением полей. Да-да, одни подумывают об утолении жажды астронавтов, другие думают напоить землян.

 "Если вы выйдите на улицу и спросите любого, хотел бы он в будущем пить собственную мочу, он ответит "нет", — справедливо полагает шеф водного округа Orange County в Калифорнии Рон Уайлдермат (Ron Wildermuth). — Но мы объясняем людям, что качество переработанных канализационных стоков гораздо выше по сравнению с водой, которую они обычно пьют".

 Господин Уайлдермат потратил пять лет, популяризируя среди жителей своего округа рециркуляцию канализации с получением питьевой воды. Тамошний муниципалитет активно сотрудничает с санитарными службами, чтобы совместными усилиями построить систему очистки сточных вод за $600 миллионов. Когда её возведут, лет через 20, система будет самым крупным сооружением своего типа в мире.

 Другое дело космос. Точнее, дело там то же самое, но проблема несколько иная: "На космическом челноке важен каждый лишний фунт, а вода, знаете ли, тяжеловата, — делится проблемами исследователь NASA из космического центра Джонсон в Хьюстоне (NASA's Johnson Space Center in Houston) Карен Пикеринг (Karen Pickering). — Именно поэтому мы сейчас работаем над системами, которые будут перерабатывать воду, остающуюся от мытья рук, душа, а также мочу и пот.

 В настоящее время, система на борту МКС, разработанная российскими специалистами, перерабатывает приблизительно 50% всего, что собирает влагопоглотитель включая "продукты" дыхания и пот. Но не мочу. А Пикеринг с коллегами разрабатывает новую систему на 2005-2006 годы, которая переработает до 99% процентов воды на станции. Включая мочу. Кто ещё мечтает стать космонавтом?

 Последствия водного дефицита: доставка пресной воды по солёной. В этом мешке (Waterbag) 30 тысяч тонн воды.

 Моча, пот и другие жидкие отходы, собранные влагопоглотителем, будут пропущены через некий водный процессор (water processor), содержащий специальные бактерии. Эти бактерии будут уничтожать все загрязняющие вещества в воде, производя при этом углеродистый диоксид и какое-то твёрдое вещество.

 Отфильтрованная вода после этого пропускается через пластмассовые мембраны, которые очищают её методом обратного осмоса, удаляя до 98% содержащихся в воде ионов и приблизительно 99% других загрязняющих примесей. В результате получается очень даже чистая вода безо всяких там привкусов.

 Теперь отвлечёмся от нашей неприглядной перспективы в плане напитков и посмотрим, как обстоят дела с туалетом в космосе вообще. Тут как раз под руку подвернулась статья Карла Крушельницки (Karl S. Kruszelnicki) под названием "Space Toilet".

 "Сходить в туалет на Земле легко, потому что гравитация сносит ваши твёрдые и жидкие отходы далеко от вас, но в условиях невесомости отходы имеют неприятную привычку плавать вокруг. Именно поэтому NASA потратило $23,4 миллиона на проектирование туалета для космического челнока. В аэрокосмическом агентстве задачу устройства деликатно называют "устранением последствий пищеварения" ("digestive elimination").

 Самый первый космический туалет был сделан по простецкому принципу "делайте это в вашем костюме" ("do it in your suit" version). Томас Вольф (Thomas Wolfe) описал то, что случилось с этим костюмом и его хозяином в своей книге "The Right Stuff". Первый американский космический полёт в 1961 году был, скорее, 15-минутным перелётом вверх-вниз (hop-up-and-straight-down-again), чем орбитальным рейсом вокруг Земли. Тогда никто даже не задумывался о туалете для астронавта: потерпит 15 минут — обойдётся.

 Однако возникла серьёзная проблема при запуске. Алан Шепард младший (Alan B. Shepard Jr.) был прикреплён в своём скафандре внутри космической капсулы в течение многих часов под неумолимым и пристальным взглядом телекамер.

 Через какое-то время ему захотелось в туалет, но покинуть капсулу и поставить под угрозу запуск, да ещё и в прямом телеэфире он не мог. Пришлось бедолаге сделать свои дела по принципу "do it in your suit".

 Тем временем, центр управления полётом контролировал состояние здоровья астронавта, получая данные от электродов на его груди. Когда тёплая волна добралась до этих самых электродов, мониторы в ЦУПе посходили с ума. Всё же корабль Freedom 7 был запущен в космос, так что первый американский астронавт совершил полёт в мокром скафандре".

 Кстати, согласно легенде, Юрий Гагарин, направляясь в автобусе, уже будучи в скафандре, на стартовую площадку, захотел того же, что и Шепард-младший. Он вышел из автобуса и помочился прямо на одно из его колёс.

 С тех пор все космонавты — мужчины и женщины — придерживаются этой традиции, которую чтят так же, как просмотр "Белого солнца пустыни" и другие околокосмические суеверия. Об этом и CNN сообщало.

 Нынешний американский космический туалет, называемый WCS (Waste Collection System) является объединённой мультифункциональной системой. Он смывает воздухом, а не водой. WCS расположен в отдельной крошечной комнате (всего 75 см в ширину). Астронавты прикрепляют себя специальной перекладиной на уровне бёдер. Есть резервная система крепления — набор из четырёх "набедренных" ремней Velcro.

 Писсуар годится и для мужчин, и для женщин.Это, по сути, трубка, прикреплённая к гибкому шлангу. Моча плавно вытягивается воздухом. Смесь жидкости и воздуха из писсуара попадает во вращающуюся камеру. Центробежная сила прижимает жидкость к стенкам, а затем она попадает в резервуар для сточных вод.

 Сборщик твёрдых отходов имеет отверстие приблизительно 10 см в диаметре. Когда туалетом пользуются, непрерывный поток воздуха со скоростью 850 литров в минуту затягивает выбросы в пористый мешок, который сделан из многослойного материала. Мешок улавливает твёрдые отходы, а воздух проходит сквозь него.

 Как только астронавты заканчивают пользоваться WCS, все твёрдые отходы немедленно высушиваются замораживанием. В конце концов, твёрдые отходы возвращаются на Землю для анализа, а жидкость из резервуара время от времени выбрасывается за борт. Один из астронавтов заметил: "нет ничего столь же прекрасного, как свалка мочи на закате".

 Вот какие истории рассказывает Карл Крушельницки. Мы же позволим себе и вам ещё интересную цитату. Равиль Зарипов в своей статье пишет про устройство российского космического туалета:

 "Для первых космонавтов создавались персональные туалеты. Над этим работало несколько научно-исследовательских институтов. Тщательно вымерялись размеры "пятой точки" готовившихся к полёту. До сих пор в одном из НИИ сохранён "бронзовый зад" Валентины Терешковой, который был создан по индивидуальному слепку с тела женщины-космонавта.

 Делалось всё это с особой тщательностью, чтобы создать полностью прилегаемое к телу устройство и исключить возможность попадания в воздушную среду мочи и других остатков человеческой жизнедеятельности.

 Сегодня космические туалеты не подбирают с прежним усердием под каждого члена экипажа. Но полностью сохранён принцип работы космического "гальюна" — принцип пылесоса. После всасывания урину расщепляют на кислород и воду, эти составляющие мочи запускают в замкнутый цикл станции.

 А твёрдые остатки закладываются в специальный контейнер. Иногда космонавты шутки ради снабжали такие боксы соответствующими надписями. Вот, например, одна из них: "Принимай, Земля, подарок от лихого казака".

 Контейнер с экскрементами выбрасывался в открытый космос и, постепенно спускаясь, благополучно достигал родной планеты. И то, что романтичным землянам представлялось сгорающим метеоритом, вполне могло оказаться контейнером с отходами космической жизнедеятельности".

 Как видите, космические туалеты у нас с американцами одинаковые, только у них "свалка мочи на закате", а у нас — "замкнутый цикл станции", у них твёрдые отходы возвращаются вместе с астронавтами, а у нас — своим ходом и в одиночестве.

 А вот что ответили члены экипажа станции "Мир" на вопрос "А как вы ходите в туалет?": "В туалет мы ходим, вернее, летаем как все люди, а вот чтобы там не летало, устроен специальный космический туалет с подсосом".

 Возвращаясь в заключение к первоначальной теме, шутки ради приведём вот что: на одном из форумов состоялся такой диалог:

 — А я слышал где-то, что моча космонавтов проходя через фильтры разные, очищается от примесей и используется как питьевая вода... Это правда?

 — Правда. Только, тс-с-с... Космонавты этого знать не должны!

MEMBRANA