NASA acaba de enviar un nuevo inodoro espacial de $ 23 millones a la Estación Espacial Internacional | Ciencias

Para ayudar a sus astronautas a ir con valentía, la NASA acaba de enviar un baño espacial de nuevo diseño a la Estación Espacial Internacional. El primer inodoro nuevo diseñado en décadas eventualmente se usará para misiones en el espacio profundo, pero por ahora la agencia quiere probarlo un poco más cerca de casa.

El inodoro, conocido como Sistema universal de gestión de residuos, llegó a la Estación Espacial Internacional el 5 de octubre como parte de un envío de reabastecimiento de carga. El astronauta de la NASA Chris Cassidy y sus colegas rusos, Ivan Wagner y Anatoly Ivanishin, están en proceso de desempacar el buque de carga y planean instalar el inodoro muy pronto.

La NASA tardó seis años y $ 23 millones para idear el diseño del nuevo orinal portátil de alta tecnología. Ese costo en realidad cubre dos baños. Los astronautas instalarán el primero en la estación espacial. Si funciona como se esperaba, un segundo viajará a la luna como parte de la próxima misión Artemis 2 de la agencia, que está programada para lanzarse en los próximos años. El nuevo inodoro también podría usarse en futuros módulos de aterrizaje lunares tripulados o en naves espaciales que se dirijan a Marte.

Al diseñar el nuevo inodoro, los ingenieros tuvieron que tener en cuenta el hecho de que el espacio es limitado dentro de la futura cápsula del espacio profundo de la NASA, llamada Orion. Por lo tanto, cualquier posible inodoro tenía que ser compacto y tan eficiente como los modelos que se utilizan actualmente en la Estación Espacial Internacional. Los ingenieros de la NASA diseñaron un inodoro del tamaño de una caravana que es aproximadamente un 65 por ciento más pequeño y un 40 por ciento más liviano que los que se usan actualmente. También es más eficiente energéticamente. “El espacio y la energía son un bien escaso en una nave espacial”, dijo Melissa McKinley, gerente de proyecto para el nuevo inodoro de la NASA durante una conferencia de prensa previa al lanzamiento. “Puede imaginar que optimizarlos puede ayudar de muchas maneras”.






La manguera en la que los astronautas hacen pis

(NASA)

En muchos sentidos, el nuevo inodoro funciona esencialmente de la misma manera que sus predecesores. Eso es porque todos los inodoros espaciales dependen de una cosa importante: la succión. En ausencia de gravedad, todo tiende a flotar. Los desechos producidos por los astronautas deben llevarse al inodoro, de lo contrario podrían terminar flotando alrededor de la estación espacial. Para orinar, los astronautas usan un embudo conectado a una manguera que usa un ventilador para llevar la orina a un tanque. Para hacer caca, los astronautas se sientan sobre un tanque que depende del mismo ventilador para llevar su negocio a una bolsa de recolección.

El nuevo inodoro es un cilindro compacto que mide aproximadamente 28 pulgadas de alto y presenta el mismo tipo de sistema de ventilador, así como un embudo conectado a una manguera, como versiones anteriores. También tiene un compactador de residuos removible para que los astronautas depositen sus excrementos. Cada vez que un astronauta hace caca, su negocio es absorbido por una bolsita. Una vez terminado, el astronauta sellará la bolsita y empujará la caca empaquetada hacia abajo en el recipiente. Luego instalan una nueva bolsa y el proceso se repite hasta que el recipiente está lleno. A medida que el recipiente se llena, es posible que el baño no siempre huela tan fresco. El contenedor de recolección contiene aproximadamente 30 depósitos. Una vez que el contenedor está lleno, la caca se desecha con el resto de la basura en el espacio exterior.

El nuevo inodoro funciona de la misma manera que el antiguo, pero se diferencia de los diseños anteriores en una forma clave: la inclusión. Históricamente, los baños espaciales se han diseñado para acomodar a los hombres. La NASA dice que trabajó diligentemente con las astronautas de la agencia para mejorar tanto la forma del embudo como el asiento del inodoro. “El diseño del embudo fue completamente remodelado para adaptarse mejor a la anatomía femenina”, dijo McKinley. “Y esto es particularmente preocupante cuando los miembros de la tripulación intentan realizar operaciones duales, cuando defecan y orinan al mismo tiempo”.

Las tripulantes proporcionaron información que ayudó a rediseñar la forma y la longitud del embudo, su posición junto al inodoro, así como la forma del asiento. “Hubo un problema de proximidad, por lo que el asiento y el embudo de orina fueron diseñados para mejorar la experiencia de la tripulación femenina”, dijo.

El nuevo inodoro también tiene un sistema especial incorporado que pretrata la orina antes de pasarla al sistema de soporte vital de la estación para reciclarla en agua. En ocasiones, la orina puede contener material sólido que se atasca dentro del inodoro y se acumula con el tiempo. Para mitigar eso, la NASA empleará una solución altamente ácida para descomponer cualquier depósito que pueda haber en la orina. Para garantizar que el inodoro pueda soportar el poder de la solución altamente ácida, los ingenieros utilizaron una técnica de impresión 3D especial para fabricar piezas para el inodoro con metales robustos como el titanio y otras aleaciones duraderas.

“El ácido que usamos como tratamiento previo es muy fuerte”, dijo Jim Fuller, gerente de proyecto para el nuevo inodoro en Collins Aerospace, durante la conferencia de prensa previa al lanzamiento. “Es tan fuerte que solo hay un puñado de metales que la NASA conoce que pueden resistir este pretratamiento durante un período de tiempo prolongado”.

Diagrama de baño espacial

Un diagrama que muestra las partes del nuevo inodoro espacial de la NASA.

(NASA)

Otra mejora es que el nuevo inodoro es automático. El inodoro actual requiere que los astronautas accionan un interruptor para activarlo, pero el nuevo ventilador del inodoro se enciende automáticamente cuando los astronautas quitan el embudo de su base o levantan la tapa. Cassidy instalará muy pronto el nuevo inodoro junto al inodoro actual en el segmento estadounidense de la estación espacial. Sin embargo, los astronautas comenzaron a prepararse para su llegada el año pasado, instalando un nuevo puesto para el inodoro actualizado. Durante ese proceso, el inodoro viejo surgido una fuga, lo que dejó a los astronautas luchando por limpiar el agua. La fuga fue solo el último de una serie de problemas que ha tenido el modelo actual a lo largo de los años, que incluyeron un ventilador de orina defectuoso en 2008 y una obstrucción por la acumulación de calcio en el sistema de procesamiento de desechos líquidos en 2010. McKinley espera que este nuevo diseño reduzca sobre futuros fallos de funcionamiento.

Para prepararse para su eventual uso en el espacio, el inodoro ha sido probado exhaustivamente en el suelo, con ingenieros orientándolo en muchas direcciones diferentes para garantizar que la succión funcione. Se espera que el nuevo dispositivo se use mucho en los próximos meses, ya que habrá cinco miembros de la tripulación en el segmento estadounidense de la estación espacial, en lugar de los tres normales.

Usar el baño en el espacio puede no ser el aspecto más glamoroso de los viajes espaciales, pero los astronautas de hoy lo tienen mucho más fácil que algunos de los que volaron en los primeros días de los viajes espaciales. Cuando el astronauta Alan Shepard tuvo que irse, simplemente orinó en su traje espacial en la plataforma de lanzamiento, y durante la misión Apolo 11 unos años más tarde en 1969, los astronautas orinaron en mangas tipo condón que canalizaba la orina en una vejiga de recolección que se usaba debajo de la ropa del astronauta. Las mangas se cambiaban a diario y los derrames ocurrían con bastante frecuencia. Hacer caca era aún más complicado; los astronautas esencialmente pegaron una bolsa a sus traseros que recogieron su negocio, si tenían suerte. No fue una configuración fácil como pueden atestiguar Tom Stafford y la tripulación del Apollo 10. Durante la misión, Stafford tuvo que advertir a sus compañeros de tripulación que no acertó. Consígueme una servilleta rápido. Hay una mierda flotando en el aire “, se le cita diciendo en un Transcripción de la NASA de la misión.

Los primeros días de los vuelos espaciales fueron desordenados y, a menudo, muy apestosos durante las pausas para ir al baño. Los científicos sabían poco sobre cómo el entorno espacial afectaba al cuerpo humano, por lo que la NASA incluso solicitó que sus astronautas trajeran todas sus bolsas de caca para su análisis. Sin embargo, mientras estaban en la superficie lunar, los astronautas del Apolo no podían abrir exactamente una solapa de su traje y sacar una bolsa de caca. Durante las sesiones de caminata lunar, los astronautas usaban un pañal, pero no está claro si alguno de ellos hizo más que orinar en ellos.

Cuando la NASA lanzó Skylab en la década de 1970, fue la primera vez un aparato que se parece vagamente a un inodoro fue instalado en cualquier nave espacial estadounidense. La unidad rudimentaria consistía en un agujero en la pared que succionaba la orina y las heces hacia bolsas de recolección. Posteriormente, la tripulación tendría que secar sus heces en un compartimento especial para traer de vuelta a la Tierra. No fue hasta el lanzamiento del programa de transbordadores en 1981 que los astronautas recibieron cualquier tipo de hardware parecido a un inodoro terrestre. Ese inodoro era esencialmente un recipiente de metal con una manguera de succión y un embudo para orinar.

Mientras la NASA espera la instalación del nuevo inodoro, la agencia está ocupada diseñando aún más inodoros y pensando continuamente en nuevas formas de mejorar sus sistemas de recolección de desechos. En junio, la agencia realizó una llamada en busca de posibles diseños para un futuro inodoro lunar. Es posible que el Sistema Universal de Gestión de Residuos funcione, pero la NASA quiere considerar todas sus opciones sobre cómo irán sus tripulaciones en la superficie lunar.

La agencia también investigando la noción de cómo extraer agua de los desechos sólidos para que también pueda reciclarse para misiones tripuladas. El agua es un bien preciado en el espacio y los estudios han demostrado que las heces contienen hasta un 75 por ciento de agua en masa. Ahora mismo, todo eso se desperdicia. Si el agua se pudiera extraer con éxito de la caca de los astronautas, podría proporcionar más fuentes de agua reciclada.

Los científicos también han demostrado que la urea podría usarse para materiales de construcción o fertilizantes. La urea es el segundo compuesto más común en la orina después del agua y un equipo de investigadores de Europa demostrado A principios de este año, la urea podría mezclarse con tierra lunar (conocida como regolito) y usarse como materiales de construcción. El material resultante, conocido como geopolímero, es similar al hormigón y podría usarse para construir estructuras como plataformas de aterrizaje y hábitats en la luna.

Toda esta investigación e invención muestra que incluso las partes más complicadas de los vuelos espaciales tripulados deben tenerse en cuenta al planificar misiones. “Cuando los astronautas tienen que irse, queremos permitirles que lo hagan con valentía”, dijo Fuller.

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