Til kamp mod svævere: Rumstationen får toilet til 150 millioner

Rumstationens nye toilet kommer med en slange til at indsamle urin, og for enden kan astronauterne anbringe forskellige tragte (ikke vist på billede) som passer bedst til den enkelte astronaut. Illustration: Nasa

Højt på listen over sætninger, man ikke gider høre i rummet, er: »Giv mig en serviet, hurtigt ... Der svæver en lort gennem luften.« Men ordene er blevet sagt – af kommandør Tom Stafford ombord på Apollo 10-missionen i 1969.

I rummet er der nemlig hverken flydere eller synkere ... men der er svævere. Og situationen fra 1969 er ikke ukendt for nutidens astronauter, heller ikke på Den Internationale Rumstation (ISS).

Læs også: Svævere, bleer og sug: Sådan er astronauter gået på toilettet gennem 60 år

Om en måned går rumfarten dog ind i en ny tidsalder. 29. oktober ankommer et splinternyt toilet til en værdi af 150 mio. kroner nemlig til rumstationen om bord på en Cygnus-kapsel.

Ingeniører har brugt mere end fem år på at konstruere toilettet, der er et standard-design for fremtidige rumrejser og derfor også leveret til den kommende Orion-kapsel. På ISS skal toilettet, der går under det fancy navn Universal Waste Management System (UWMS), testes over de kommende år, så eventuelle problemer kan fikses inden de månerejser, der er programsat til 2024.

Før vi begynder at høre fanfarer og se glimmer dale ned over high-tech-toilettet, så er teknologierne bag dog grundlæggende de samme, som vi kender det fra toiletterne (et russisk og et amerikansk) på ISS i dag.

Det ny toilet vejer 40 procent mindre og fylder 60 procent mindre end det amerikanske toilet på ISS. Her ses det i rå udgave uden hvide paneler og sæde. Illustration: Nasa

Se og læs historierne om rumtoiletterne gennem de sidste 60 år her.

For astronauterne bliver det stadig i svævende tilstand at placere bagdelen over en støvsuger for at lave stort, og skal de tisse, foregår det i en slange.

De interessante nyskabelser findes i detaljerne, som også er at læse i en rapport af Collins Aerospace, der har designet toilettet i samarbejde med ingeniører fra Nasa og folk fra både ISS- og Orion-programmet.:

Nemmere at holde sig svævende

Det nye toilet er kun 71 cm højt og er i størrelse at sammenligne med toiletter i campingvogne. En sammenligning, Nasa i øvrigt selv har brugt i sin præsentation af toi­lettet. Det vejer i rå udgave – uden fodspænder, eksterne elektronikboks o.lign. – 52 kg og fylder 0,15 kubikmeter. Toiletterne på ISS tager i dag meget plads, fordi en stor del af teknologien er bygget ind i en væg bagved – det amerikanske toilet fylder således 0,74 kubikmeter.

Astronauterne på ISS gjorde allerede sidste år klar til at installere det nye toilet ved siden af det eksisterende i ISS-modulet kaldet node 3. Men det forberedende ‘vvs-arbejde’ understregede også behovet for et nyt toilet, da det amerikanske toilet samtidig begyndte at lække litervis af vand. På det tidspunkt var det russiske toilet næsten fyldt op, så toiletsituationen var kritisk på ISS, der dog kunne bruge toilettet i Soyuz-fartøjet som nødløsning.

Læs også: Toilettet på rumstationen er brudt sammen - igen

Toilettet her er dog ikke meget andet end en »kaffekop med et sug i«, som den danske astronaut Andreas Mogensen har beskrevet det. Og Nasa nåede da også, inden toilettet blev fikset, at udsende en pressemeddelelse, hvor de beroligede med, at astronauterne havde bleer klar.

Med gentagne toiletnedbrud på ISS gennem årene er et nyt toilet meget velkomment, også når det gælder komfort, viser evalueringer fra astronauterne, som designerne bag UWMS har gransket nøje:

Det nye toilet er designet med mulighed for at vælge mellem to forskellige sæder. Illustration: Nasa

Astronauterne har især ønsket sig et mere lydløst toilet og ét, hvor det er nemmere at holde sig stille i vægtløshed.

Seler til at spænde kroppen fast med har vist sig svære at bruge i praksis, og hvor nogle godt kan lide at fiksere fødderne, så bruger andre hænderne til at holde fast om toilettet. Teknikkerne er meget forskellige, og for eksempel bruger Andreas Mogensen en kombi-teknik, hvor han støtter med en hånd i loftet. Derfor har designerne bag UWMS også implementeret både fodspænder og håndtag, astronauterne kan bruge til at holde sig svævende.

Toiletbesøg som videnskab

Ja, grin bare ... men toilet-besøg er en videnskab hos Nasa, og forud for rumfærge-missionerne trænede astronauter ligefrem i at ramme rigtigt i særligt indrettede toilet­rum på Johnson Space Center i Houston, hvor der var kameraer i toiletkummerne.

UWMS har – ligesom de nuværende toiletter – en særlig slange med en tragt til at tisse i, som på det nye toilet findes i en lang række udformninger.

I sædet på toilettet er der også en lille fordybning, som er et ønske fra de kvindelige astronauter. Den gør det nemlig muligt at lave stort og småt samtidig, hvilket kræver, at man kan håndtere urin-tragten.

Mændene har af naturlige årsager haft lidt nemmere ved at ‘docke’ – som en Nasa-chef har kaldt det – mens kvinderne altså har klaget over pladsproblemer til slangen. Det skulle fordybningen i UWMS-sædet nu rette op på.

For Nasa handler toiletudvikling imidlertid ikke kun om komfort, men også om at indsamle så mange af de dyrebare dråber som muligt. I forvejen består afføring af 75 procent væske. Det er måske et mindre problem på korte ture, men på Mars-rejser vil afføring blive til 270 kilogram spildprodukter, som Nasa af indlysende grunde arbejder på at genbruge i fremtiden.

Afføring ender som stjerneskud

I designet af UWMS har ingeniørerne også tænkt i at minimere svævere, hvilket sker ved at sende en luftstrøm hen over sædet og ned i tragten. Suget kommer fra to propeller i den såkaldte Dual Fan Separator, en 3D-printet enhed i titanium.

Afføring suges ned i afførings­poser, der bliver lukket og smidt ud i en særlig beholder, der ender sine dage som et stjerneskud i form af en brændende transport-kapsel over Jorden.

Skematisk gennemgang af UWMS Illustration: Collins Aerospace

Urin bliver derimod ført ned til forbehandling i en separator, hvor det gøres biologisk inaktivt. Fra separatoren føres urinen videre til opbevaring, eller direkte til ECLSS-­systemet, som renser og genbruger vandet.

I designet har ingeniørerne forsøgt at minimere antallet af dele og nedbringe vedligehold og reparationer, og toilettet har også et indbygget automatisk start-system.

Strømforbruget har ingeniørerne også fået væsentligt ned. Målet var et strømforbrug på 274 watt ved normal drift, men toilettet bruger nu under 270 watt i ‘worst case-­scenarier’ og har et standby-forbrug på under 10 watt. j