Αυτήν τη στιγμή, η NASA εργάζεται για την πολυαναμενόμενη επιστροφή της στη Σελήνη. Γνωστός ως Έργο Άρτεμις , αυτό το πρόγραμμα στοχεύει να στείλει την «πρώτη γυναίκα και τον επόμενο άνδρα» στη σεληνιακή επιφάνεια μέχρι το 2024. Από εκεί και πέρα, η NASA σχεδιάζει επίσης να δημιουργήσει ένα «βιώσιμο πρόγραμμα εξερεύνησης της Σελήνης» με εμπορικούς και διεθνείς συνεργάτες. Αυτό σημαίνει δημιουργία της υποδομής που θα επιτρέψει στους ανθρώπους να παραμείνουν στη Σελήνη και να διευκολύνουν ενδεχόμενες αποστολές στον Άρη.
Για να ανταποκριθούμε σε αυτήν την πρόκληση, υπάρχουν όλα τα είδη ερωτημάτων που πρέπει να αντιμετωπιστούν πρώτα. Εκτός από το θέμα του πώς μπορούμε να διατηρήσουμε τους αστροναύτες υγιείς κατά τη διάρκεια αποστολών μεγάλης διάρκειας, υπάρχει επίσης το πιεστικό ερώτημα για το πώς θα ανακουφιστούν οι αστροναύτες στη Σελήνη. Ευτυχώς για αυτούς, HeroX έχει ξεκινήσει το Πρόκληση Lunar Loo – χορηγείται από την NASA Tournament Lab (NTL) – για να βρείτε καινοτόμες νέες ιδέες!
Για να το σπάσουν, οι αστροναύτες θα χρειαστούν πολύ εξοπλισμό για να επιβιώσουν και να πραγματοποιήσουν μακροχρόνιες αποστολές στη Σελήνη. Πέρα από την ανάγκη για καταφύγιο που μπορεί να τους προστατεύσει από το σχεδόν κενό του χώρου, τις ακραίες θερμοκρασίες και την ακτινοβολία, υπάρχει επίσης όλα όσα χρειάζονται για να έχουν μια σταθερή παροχή τροφής και πόσιμου/άρδευσης νερού. Και φυσικά, πρέπει να υπάρχει ένα μέρος για να ουρούν και να αφοδεύουν όταν το χρειάζονται.
Τουαλέτες στο ISS, στη μονάδα Zvezda (αριστερά) και τη μονάδα Node 3 των ΗΠΑ (δεξιά). Πίστωση: NASA/Τζακ Φίσερ
Εκτός από όλα αυτά, οι αστροναύτες θα χρειαστεί να αντιμετωπίσουν τη μικροβαρύτητα - όπως κάνουν στο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) – καθώς και η σεληνιακή βαρύτητα, την οποία οι αστροναύτες του Apollo ήταν οι τελευταίοι που βίωσαν. Mike Interbartolo, ο οποίος διαχειρίζεται το Lunar Loo Challenge εκτός της NASA Σύστημα προσγείωσης ανθρώπου (HLS) Γραφείο Διαμερίσματος Πληρώματος, εξήγησε τη σημασία των κατάλληλων εγκαταστάσεων ως εξής :
«Οι αστροναύτες μας επιτυγχάνουν εκπληκτικά επιτεύγματα της επιστήμης και της εξερεύνησης του διαστήματος. Αλλά στο τέλος της ημέρας, είναι ακόμα άνθρωποι. Πρέπει να τους παρέχουμε τις ίδιες ανάγκες όπως εδώ στη Γη, ώστε να μπορούν να συνεχίσουν να κάνουν τη δουλειά τους».
Χάρη στο Διαστημικό λεωφορείο πρόγραμμα και δεκαετίες εργασίας από πολλαπλούς διαστημικούς οργανισμούς, υπάρχουν ήδη στρατηγικές για τη διάθεση των ανθρώπινων αποβλήτων στη μικροβαρύτητα. Στο ISS, οι αστροναύτες βασίζονται στο Σύστημα Περιβαλλοντικού Ελέγχου και Υποστήριξης Ζωής (ECLSS) που βοηθά στη διαχείριση των ανθρώπινων αποβλήτων ως μέρος του καθήκοντός του να εξασφαλίσει σταθερή παροχή νερού. Τότε έχετε το σύστημα αναρρόφησης που βασίζεται στον ανεμιστήρα που ονομάζεται Διαμέρισμα Απορριμμάτων και Υγιεινής (WHC).
Ωστόσο, δεν έχουν σχεδιαστεί για τη σεληνιακή βαρύτητα - περίπου το 16,5% αυτής της γήινης βαρύτητας (0,1654σολ) – και οι τουαλέτες στο σεληνιακό σκάφος θα πρέπει να είναι μικρότερες, ελαφρύτερες και λιγότερο περίπλοκες για να μειωθεί η μάζα και η ανάγκη για προωθητικό. Για αυτόν τον λόγο, οι αστροναύτες θα χρειαστούν έναν νέο τύπο τουαλέτας που θα μπορεί να παρέχει τις ίδιες δυνατότητες με εκείνες εδώ στη Γη όταν βρίσκονται μέσα στον επιφανειακό βιότοπο και έξω από τις διαστημικές στολές τους.
Εικονογράφηση καλλιτέχνη ενός πιθανού σεληνιακού προσεδάφισης Project Artemis. Πίστωση: NASA
Το HeroX τονίζει αυτούς τους περιορισμούς και την ανάγκη για κάτι νέο στο σελίδα διαγωνισμού :
«Αν και οι διαστημικές τουαλέτες υπάρχουν ήδη και χρησιμοποιούνται (στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, για παράδειγμα), έχουν σχεδιαστεί μόνο για τη μικροβαρύτητα. Η NASA αναζητά μια συσκευή επόμενης γενιάς που να είναι μικρότερη, πιο αποτελεσματική και ικανή να λειτουργεί τόσο στη μικροβαρύτητα όσο και στη σεληνιακή βαρύτητα».
Ενώ η NASA εργάζεται για να δημιουργήσει τη δική της «σεληνιακή τουαλέτα», έχουν επίσης προσκαλέσει την παγκόσμια κοινότητα να υποβάλει προτάσεις και ιδέες σχεδίασης που θα μπορούσαν να γίνουν μέρος του Project Artemis. Αυτά τα σχέδια μπορούν να προσαρμοστούν για χρήση στα σεληνιακά προσγειωμένα σκάφη που θα μεταφέρουν αστροναύτες μεταξύ της διαστημικής κάψουλας Orion και της σεληνιακής επιφάνειας ή για χρήση σε υποδομές στη σεληνιακή επιφάνεια (όπως το Lunar Habitat).
Ενώ οι ακριβείς διαστάσεις και προδιαγραφές των σεληνιακών τουαλετών δεν είναι ακόμη γνωστές, η NASA έχει παράσχει ορισμένες γενικές προδιαγραφές και περιορισμούς. Όπως αναφέρουν, «η NASA αναζητά μια συσκευή επόμενης γενιάς που είναι μικρότερη, πιο αποτελεσματική και ικανή να λειτουργεί τόσο στη μικροβαρύτητα όσο και στη σεληνιακή βαρύτητα». Από εκεί και πέρα, οι προτάσεις πρέπει επίσης να λαμβάνουν υπόψη τους ακολουθούν τις προδιαγραφές σχεδιασμού και μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές:
- Λειτουργία τόσο στη μικροβαρύτητα όσο και στη σεληνιακή βαρύτητα
- Έχουν μάζα μικρότερη από 15 Kg στη βαρύτητα της Γης
- Καταλαμβάνει όγκο όχι μεγαλύτερο από 0,12 m3
- Καταναλώστε λιγότερο από 70 Watt ρεύματος
- Λειτουργία με επίπεδο θορύβου μικρότερο από 60 ντεσιμπέλ (όχι δυνατότερο από έναν μέσο ανεμιστήρα μπάνιου)
- Φιλοξενεί τόσο γυναίκες όσο και άνδρες χρήστες
- Φιλοξενεί χρήστες που κυμαίνονται από 58 έως 77 ίντσες ύψος και 107 έως 290 λίβρες σε βάρος
Εικονογράφηση καλλιτέχνη της νέας διαστημικής στολής που σχεδιάζει η NASA για τους αστροναύτες της Άρτεμις. Πίστωση: NASA
Επιπλέον, η NASA έχει συμπεριλάβει ορισμένες γενικές προδιαγραφές απόδοσης, οι οποίες ουσιαστικά καταλήγουν στη δημιουργία μιας τουαλέτας που έχει την ίδια λειτουργικότητα με μια τουαλέτα εδώ στη Γη. Τουλάχιστον, τα μέλη του πληρώματος που χρησιμοποιούν τις τουαλέτες δεν πρέπει να εκτίθενται σε κενό κατά τη χρήση. Οι τουαλέτες πρέπει επίσης να αποτρέπουν την έκθεση στο κενό και να μπορούν να αποθηκεύουν με ασφάλεια ούρα και κόπρανα κατά τη διάρκεια της βλάβης ενός συστήματος.
Πέρα από αυτό, η τουαλέτα χώρου θα πρέπει να μπορεί να εκτελεί τα εξής:
- Διορθώστε την ταυτόχρονη ούρηση και αφόδευση
- Συλλέξτε έως και 1 λίτρο ούρων ανά χρήση, με μέσο όρο 6 χρήσεις ανά πλήρωμα την ημέρα
- Υποδοχή 500g περιττωμάτων ανά αφόδευση, με μέσο όρο 2 χρήσεις ανά πλήρωμα την ημέρα
- Υποδοχή 500g διάρροιας ανά εκδήλωση
- Υποδοχή κατά μέσο όρο 114 γραμμάρια γυναικείων εμμήνων, ανά πλήρωμα ανά ημέρα
- Σταθεροποιήστε τα ούρα για να αποφύγετε τη δημιουργία αερίων και σωματιδίων
- Διορθώστε τη χρήση του πληρώματος προϊόντων υγιεινής τουαλέτας, όπως χαρτί υγείας, μαντηλάκια και γάντια
- Να είστε καθαροί από τα ούρα και τα κόπρανα του προηγούμενου χρήστη κατά την προετοιμασία για την επόμενη χρήση
- Να επιτρέπεται η μεταφορά των συλλεγόμενων απορριμμάτων σε αποθήκευση ή/και να παρέχεται η εξωτερική διάθεση του οχήματος. Ο ελάχιστος όγκος Lander απαιτεί την τακτική ελαχιστοποίηση της αποθήκευσης απορριμμάτων ή την αφαίρεσή τους από το όχημα
- Επιτρέψτε τον εύκολο καθαρισμό και τη συντήρηση, με χρόνο περιστροφής 5 λεπτών ή λιγότερο μεταξύ των χρήσεων
Η NASA τονίζει επίσης ότι τα σχέδια τουαλέτας θα πρέπει να μπορούν να υποστηρίξουν πλήρωμα δύο αστροναυτών για 14 ημέρες, ικανό να λειτουργεί σε περιβάλλον πίεσης 0,56 έως 1 bar (8,2 έως 14,7 psi) και να ανέχεται το κενό (0 bar ή psi) στην περίπτωση Εξω-Οχηματικών Δραστηριοτήτων (ΕΒΑ). Το πιο σημαντικό είναι ότι οι προτάσεις πρέπει να μπορούν να φιλοξενούν άτομα διαφορετικών φύλων και διαφορετικών τύπων απορριμμάτων (ούρα, κόπρανα, έμετος, διάρροια, έμμηνο ρύση).
Μιλώντας για εμετό και διάρροια, η NASA θέλει τουαλέτες που να μπορούν να φιλοξενήσουν άρρωστα μέλη του πληρώματος που αντιμετωπίζουν αυτές τις ασθένειες, αν και εξακολουθούν να σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν σακούλες εμετού (γνωστές και ως 'barf bags') για τους πρώτους. Η NASA έχει επίσης δηλώσει ότι θα απονεμηθούν βαθμοί μπόνους σε «σχέδια που μπορούν να συλλάβουν εμετό χωρίς να απαιτείται από το μέλος του πληρώματος να βάλει το κεφάλι του/της στην τουαλέτα».
Οι προτεινόμενες τουαλέτες πρέπει επίσης να είναι σχεδιασμένες για εξοικονόμηση νερού προκειμένου να «βοηθήσουν στη διατήρηση ενός παρθένου περιβάλλοντος μέσα στο σκάφος προσγείωσης χωρίς οσμές και άλλους ρύπους». Και πάνω απ 'όλα, πρέπει να είναι εύχρηστα, αφού η NASA δεν πληρώνει για περίπλοκες ντουλάπες που χρειάζονται πολύ χρόνο για να καταλάβουν. Όταν πρέπει να πας, πρέπει να πας, σωστά;
Δεν είναι η πρώτη φορά που η NASA στρέφεται στο HeroX για να τους βοηθήσει να βρουν καινοτόμες λύσεις για το πρόβλημα του «πηγαίνοντας» στο διάστημα. Το 2016, το HeroX φιλοξένησε το Πρόκληση Space Poop (επίσης με τη χορηγία του NTL) που πρόσφερε βραβεία 30.000 δολαρίων για την ανάπτυξη ενός νέου «συστήματος διαχείρισης απορριμμάτων με στολή» που θα μπορούσε να προσαρμοστεί στη διαστημική στολή ενός αστροναύτη και να χειριστεί τα απόβλητα έξι ημερών.
Μετά υπάρχουν οι Ένδυμα μέγιστης απορροφητικότητας (MAGs) οι αστροναύτες χρησιμοποιούν την τρέχουσα χρήση (οι οποίες είναι βασικά πάνες για ενήλικες) ενώ πραγματοποιούν διαστημικούς περιπάτους διάρκειας 7-8 ωρών. Με 150 ομάδες από 130 χώρες, συνολικά πάνω από 20.000 διαγωνιζόμενους, οι τρεις πρώτες νικητήριες ιδέες περιελάμβαναν το Σύστημα Περινεϊκής Πρόσβασης & Τουαλέτας MACES (Μ-ΠΑΤΣ), το Σύστημα απόρριψης απορριμμάτων διαστημικών στολών με αέρα , και το ΜΑΓΙΟ – Εσώρουχα Zero Gravity .
Η εντύπωση του καλλιτέχνη για μια πιθανή σεληνιακή βάση γύρω από τη νότια πολική περιοχή της Σελήνης. Πίστωση: ESA/Foster + Partners
Το Lunar Loo Challenge αποτελείται από δύο μέρη: τις κατηγορίες Technical και Junior. Για την Τεχνική κατηγορία, οι συμμετέχοντες πρέπει να είναι τουλάχιστον 18 ετών και οι τρεις πρώτες υποβολές θα λάβουν συνολικά βραβεία 35.000 $ (20.000 $, 10.000 $ και 5.000 $, αντίστοιχα.) Οι νικήτριες ομάδες θα έχουν επίσης την ευκαιρία να κάνουν βραβεία Μηχανικοί της NASA και ιδιωτική περιήγηση στο Διαστημικό Κέντρο Τζόνσον.
Η κατηγορία Junior, εν τω μεταξύ, θα αποτελείται από τρία γκρουπ με βάση την ηλικία του συμμετέχοντα – 15-17, 11-14 και κάτω των 11. Τα βραβεία για τους νικητές και των τριών ηλικιακών ομάδων θα περιλαμβάνουν πιστοποιητικό και δημόσια αναγνώριση, καθώς και ως εμπορεύματα της NASA και ορισμένα απροσδιόριστα «μυστήρια βραβεία».
Το Challenge ξεκίνησε επίσημα την περασμένη εβδομάδα (23 Ιουνίου 2020) και και οι δύο κατηγορίες θα παραμείνουν ανοιχτές για υποβολές μέχρι τις 17 Αυγούστου. Η νικήτρια υποβολή ανακοινώθηκε έως τις 30 Σεπτεμβρίου. Το παράθυρο για είσοδο μπορεί να είναι σύντομο, αλλά αυτό συμβαίνει επειδή η NASA θέλει να φτάσει εκεί νωρίτερα. Έτσι, αν έχετε ιδέες ή σχέδια που θέλετε να μοιραστείτε, υπάρχει ακόμα χρόνος!
Για περισσότερες πληροφορίες, ρίξτε μια ματιά στο σελίδα διαγωνισμού .
Περαιτέρω ανάγνωση: NASA,HeroX
