Уборка, готовка и стрижка в космическом доме
Каждый день высоко над нашими головами пролетает дом, населенный людьми. Это Международная Космическая Станция (МКС) – самый большой объект, когда-либо построенный человеком вне Земли. Начиная с 2000 года на орбите высотой около 400 км постоянно трудится интернациональный экипаж – его минимальная численность может составлять 2-3 человека, а рекордная населенность МКС была зарегистрирована в 2009 году: тогда на ее борту одновременно находилось 13 человек.
Международная Космическая Станция
МКС пролетает над Москвой 26 марта 2020 года
Станция совершает один оборот вокруг Земли примерно за 90 минут, двигаясь со скоростью около 28 000 км/ч. При этом ее размеры достаточны для наблюдения невооружённым глазом: МКС видна как достаточно яркая звезда, довольно быстро идущая по небу приблизительно с запада на восток (угловая скорость около 4° в минуту). Нужно только знать, когда и куда смотреть – эту информацию нетрудно найти в интернете.
Как устроен быт обитателей международной космической станции? Мы уже рассказывали о том, какой бытовой техникой пользуются космонавты и астронавты, но в этой теме всегда много нового и интересного.
Проект космической кухни (компания Whirlpool, начало 1960 гг.)
В 1960 году, когда количество искусственных спутников Земли можно было пересчитать по пальцам, Военно-Воздушные силы США заказали корпорации Whirlpool проект кухни для обитаемой космической станции. В дальнейшем сотрудничество c этим крупным производителем бытовой техники продолжалось по линии NASA (Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства).
Концепт, разработанный в Whirlpool, был рассчитан на экипаж из трех астронавтов и продолжительность полета 14 суток. В блоке длиной около 3 м, который должен был вписываться в цилиндрический корпус станции диаметром 2,5 м, размещались компактный термоэлектрический холодильник, морозильник, духовой шкаф с тремя отсеками для приготовления пищи, система независимой подачи холодной и горячей воды, дозаторы жидких блюд, контейнеры для хранения консервов и сублимированных продуктов, а также емкости для жидких и твердых пищевых отходов. Были даже предусмотрены зацепы для обуви астронавтов, чтобы они могли зафиксироваться на кухне в невесомости.
Все элементы этой кухни были вполне работоспособны, но до ее практического использования должны были пройти десятилетия…
Юрий Маленченко и Эдвард Лу на кухне МКС (2003 г.)
Вот снимок, сделанный на борту МКС в 2003 году. Участники седьмой основной экспедиции космонавт Роскосмоса Юрий Маленченко и астронавт NASA Эдвард Лу (Edward Lu) принимают пищу на кухне орбитальной станции. Стульев на кухне нет, и чтобы не «уплыть» во время еды, обитатели станции фиксируют ноги рядом со столом.
Серый блок между ними – это дозатор питьевой воды с встроенным нагревателем. Есть краны для подачи теплой и горячей воды для приготовления блюд из пакетов с дигидратированными продуктами. А вот крана с холодной водой нет – если нужно охладить напиток, его переносят к одному из охлаждаемых блоков станции (конечно, не в стакане, а в закрытом пакете).
Кстати, Эдвард Лу высоко оценил удобную конструкцию российских пакетов для приготовления сока: с одной стороны они имеют клапан для залива воды, с другой – соломинку для питья. И особенно ему понравились блюда из российского космического рациона: tvorog и borsch.
Упаковки с российскими космическими блюдами
На борту МКС побывали представители разных стран
Баночка с традиционным корейским блюдом – кимчхи
За годы эксплуатации МКС на ее борту побывали представители полутора десятков стран мира, и каждая страна старалась добавить к космическому меню свои национальные блюда. Например, Ли Со Ён, женщина-астронавт из Южной Кореи, в 2008 году привезла на борт станции баночки с кимчхи – блюдом корейской кухни, представляющим собой остро приправленные квашеные овощи.
Пакеты с чаем улун
А астронавты японского Агентства аэрокосмических исследований (JAXA) пополнили станционную кухню упаковками с различными видами азиатской лапши и чаем улун.
Упаковка спагетти из рациона КК «Аполлон-16» (1972 г.)
Конечно, спагетти появились в космическом меню задолго до того, как в 1992 году на шаттле «Атлантис» стартовал первый итальянский астронавт Франко Малерба. Это блюдо уже в конце 60-х вошло в рацион экипажей космических кораблей «Аполлон». Но после того, как представители Италии начали летать в космос, они часто выражали сожаление, что на орбите нет самого главного для них напитка – настоящего кофе экспрессо.
Саманта Кристофоретти пробует кофе из космической кофемашины ISSpresso (май 2015 г.)
Проблема была решена, когда компанией Lavazza в кооперации с фирмой Argotec была создана ISSpresso – первая кофемашина для использования в космосе. Устройство было доставлено на борт МКС в апреле 2015 года, а 3 мая астронавт Европейского космического агентства (ESA) Саманта Кристофоретти смогла попробовать ароматный напиток, приготовленный в невесомости.
Кристина Кук с первым печеньем, испеченным в космосе (январь 2020 г.)
Космический дом тем и отличается от земного, что здесь не так-то просто сделать то, что легко получается на Земле – сварить кофе или испечь печенье. В ноябре 2019 года на МКС была доставлена электрическая печь Zero G Oven, разработанная компанией Nanorack. Эксперимент по выпечке изделий в условиях невесомости выполнили астронавт NASA Кристина Кук и астронавт ESA Лука Пармитано. Образцы печенья были возвращены на Землю 7 января 2020 года спускаемым аппаратом КК SpaceX Dragon.
Что показал эксперимент? На Земле для выпечки печенья при температуре 150 °С требовалось около 20 минут. Но в условиях микрогравитации процесс оказался более продолжительным: первый образец находился в печи 25 минут и остался непропеченным. Второй пробыл в ней 75 минут, наполнил пространство станции ароматом свежей выпечки, но тоже не дошел до нужной кондиции. И только следующие образцы, которые выпекались 120 и 130 минут (а остывали 25 и 10 минут соответственно) вышли самыми удачными.
В общем-то, в этом нет ничего удивительного: в невесомости отсутствует конвекция, а любая хозяйка знает, что в духовке с конвекцией блюдо готовится быстрее и лучше пропекается.
Вы, наверное, обратили внимание, что образец космического печенья в руках у Кристины Кук находится в силиконовом пакете? Это сделано, чтобы избежать разлета крошек по станции – иначе рядом с экспериментатором возле печи пришлось бы находиться астронавту с пылесосом.
Астронавт Юджин Сернан в кабине лунного модуля «Аполлон-17» после выхода на поверхность Луны (1972 г.)
Пылесос, использовавшийся в программе «Аполлон»
Из всех привычных нам бытовых приборов именно пылесос оказался наиболее востребованным на борту космического дома. Вспомните фотографии перепачканных лунной пылью астронавтов программы «Аполлон»: для очистки скафандров и внутренней поверхности модуля они использовали небольшие проводные пылесосы.
Аккумуляторное бурильное устройство Black & Decker, которое использовалось в миссиях «Аполлон-15, -16 и -17»
Беспроводной ручной пылесос Black & Decker Dustbuster (1979 г.)
Что же касается компактных беспроводных пылесосов, которыми мы с вами пользуемся для сбора крошек со стола или уборки в салоне автомобиля, то их рождению человечество обязано именно программе Apollo. В 1960-х NASA привлекло компанию Black & Decker к созданию устройства для бурения лунного грунта. Она успешно стравилась с заданием, а спустя десятилетие, используя свои наработки, выпустила первый ручной пылесос Dustbuster. Модель оказалась настолько удачной, что за следующие 30 лет компания продала 150 миллионов этих пылесосов.
Пылесос, использовавшийся на советской орбитальной станции «Мир» (Музей РКК «Энергия» им. С.П. Королева)
Интересно, что, несмотря на свое космическое происхождение, беспроводные пылесосы на орбите не используются. Представленный в Музее РКК «Энергия» им. С.П. Королева пылесос со станции «Мир» вообще очень похож на земные «Ракеты» и «Чайки».
Штатный пылесос для МКС (США)
На фрагменте из 320-страничной книги под названием INTERNATIONAL SPACE STATION CATALOGUE OF INTRAVEHICULAR ACTIVITY («Каталог оборудования для деятельности на борту Международной космической станции») показан штатный бортовой пылесос для МКС и приведены его технические данные. Напряжение питания – 120 В постоянного тока. В пылесос устанавливается фильтр тонкой очистки НЕРА, улавливающий частицы размером до 0,3 мкм.
Российский пылесос для МКС
А такой пылесос используется в российском сегменте МКС. Уборка с помощью пылесоса – одно из важнейших занятий на станции. Вот что пишет в своей книге «Властелины бесконечности» летчик-космонавт Юрий Батурин:
«Уборка должна быть регулярной, требования к чистоте в космосе строже, чем на Земле. При открытии какой-нибудь панели прежде всего берешь в руки пылесос и осуществляешь чистку запанельного пространства и сеток вентиляторов. Если этого не делать, сетки вентиляторов забиваются уже через неделю. Необходимо вовремя заменять пылесборники».
Астронавт NASA Шеннон Уокер занимается уборкой на МКС (2010 г.)
Астронавт-инженер NASA Сандра Магнус изящно удерживает пылесос ножкой…
…а российский космонавт Антон Шкаплеров летает по станции верхом на пылесосе
Все обитатели космического дома прекрасно управляются с техникой для уборки, а наш космонавт Антон Шкаплеров в январе 2018 года даже полетал по станции верхом на пылесосе.
Орбитальная станция Skylab 2: первая стрижка в космосе. Командир Чарльз Конрад стрижет пилота Пола Уайтса (1973 г.).
На борту МКС: Федор Юрчихин подравнивает виски Александру Мисуркину…
…астронавт NASA Кэтрин Коулман стрижет космонавта Дмитрия Кондратьева (пылесос у него на коленях)
Алексей Овчинин выступает в роли парикмахера, а Олег Кононенко – в роли его клиента (2019 г.)
Кстати, без пылесоса не обойтись при выполнении многих гигиенических процедур – например, стрижке волос или ногтей. Причина все та же: состриженные волосы или мелкие частички ногтей не должны забивать вентиляционные решетки.
Уже знакомая нам Саманта Кристофоретти в репортаже с МКС знакомит нас с процедурой стрижки ногтей: эти действия выполняются возле вентиляционной решетки, после чего мелкие фрагменты тщательно собираются пылесосом.
В марте 2019 г. ракетно-космической корпорацией «Энергия» – оператором российского сегмента МКС – был опубликован открытый запрос технико-коммерческих предложений на выполнение СЧ ОКР (составной части опытно-конструкторской работы) по теме «Пылесос». К нему прилагалось Техническое задание на разработку нового пылесоса для российского сегмента МКС на основе современных технологий и компонентов российского производства. Приведем выдержки из этого интересного документа:
- пылесос предназначен: для улавливания пыли, волос, ниток, микроостатков пищи, капель жидкости и других инородных частиц, находящихся в атмосфере РС МКС; проведения локальной очистки от пыли и инородных частиц одежды, панелей интерьера, приборов и оборудования, а также для использование при ремонтных работах, проводящихся на борту МКС в части сбора металлических опилок.
- пылесос должен быть работоспособен при напряжении питания постоянным током 27 В.
- подвод электропитания к пылесосу должен обеспечиваться собственным кабелем длиной не менее 20 метров
- потребляемая мощность пылесоса при полностью открытом всасывающем отверстии должна быть не менее 500 Вт
- разряжение, создаваемое пылесосом при полностью закрытом всасывающем отверстии, должно быть не менее 70 мм рт. ст.
- уровень акустического шума, создаваемого пылесосом, не должен превышать 68 дБА на расстоянии 1 м
- режим работы пылесоса – повторно-кратковременный: работа – не менее 45 мин, перерыв – 15 мин
- количество рабочих насадок не менее 6 шт. (круглая с длинной мягкой щетиной, круглая с жесткой короткой щетиной, щеточная продольная, продольная с жесткой короткой щетиной, щелевая, гибкая подвижная),
- масса пылесоса должна быть не более 12 кг, габаритные размеры – более 445х300х295 мм
- назначенный ресурс пылесоса не менее 500 часов
- для переноса пылесоса и закрепления его в объекте на корпусе должны быть предусмотрены ручки и лямки-ремни (съемные), позволяющие при желании фиксировать пылесос на спине оператора во время уборки.
- ориентировочная цена разработки пылесоса 30 000 000 руб.
Пока не сообщается о том, готов ли новый пылесос-рюкзак для МКС. Нет сведений и о том, как в РКК «Энергия» продвигается разработка стиральной машины для использования на орбите. Но у нас нет сомнений, что в ближайшее время обитателей космического дома ждет новая бытовая техника.
См. также:
Бытовая техника для космического дома
Электрическая печь для орбитальной станции
