لمساعدة رواد الفضاء على قضاء حاجتهم، شحنت ناسا حمام الفضاء الجديد كلياً من حديث التصميم والتصريف إلى محطة الفضاء الدولية.

وبينما من المقرر أن يُستخدم الحمام الفضائي في المهمات الفضائية الطويلة والسحيقة، تريد الوكالة اختباره بالقرب من الكرة الأرضية بعدما قضت عقوداً في تصميمه وتطويره.

ووصل المرحاض، المعروف باسم النظام العالمي لإدارة النفايات، إلى محطة الفضاء الدولية في 5 أكتوبر/تشرين الأول 2020، كجزء من شحنة مدد للمحطة.

وسيعمل رائد فضاء ناسا، كريس كاسيدي وزميلاه الروسيان، إيفان واغنر وأناتولي إيفانيشين، على تفريغ الشحنة وتركيب المرحاض.

مواصفات حمام الفضاء

استغرقت صناعته 6 سنوات وكلف الوكالة 23 مليون دولار، للتوصل إلى تصميم عالي التقنية؛ علماً أن هذه التكلفة شملت صناعة مرحاضين فقط.

وإذا كان أداء المرحاض الأول شافياً ووافياً، فسيتم إرسال المرحاض الثاني إلى القمر كجزء من مهمة Artemis 2 القادمة للوكالة، والتي من المقرر إطلاقها في السنوات القليلة المقبلة.

وعلى المدى الأبعد، يمكن استخدام هذا المرحاض الجديد في المركبات المأهولة التي ستهبط على القمر أو تلك المتجهة إلى المريخ، بحسب ما نشره موقع معهد Smithsonian العلمي.

عند تصميم المرحاض الجديد، كان على المهندسين أن يأخذوا في الاعتبار المساحة المحدودة داخل كبسولة الفضاء المستقبلية لـ”ناسا”، والتي تسمى أوريون.

لذلك يجب أن يكون أي مرحاض محتمل مضغوطاً وفعالاً مثل النماذج المستخدمة حالياً في محطة الفضاء الدولية.

صمم مهندسو ناسا مرحاضاً أصغر بنسبة 65% تقريباً من المراحيض التي تُستخدم في الناقلات البرية وأخف بنسبة 40% من المرحاض المستخدم حالياً، كما أنها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

بدورها قالت مديرة مشروع المرحاض الجديد في وكالة ناسا، ميليسا ماكينلي، خلال مؤتمر صحفي قبل الإطلاق: “المساحة والطاقة لهما أهمية قصوى على أي مركبة فضائية، وتحسين هذين العاملين يساعد مستقبلاً بأكثر من طريقة”.

وتعتمد المراحيض الفضائية على عامل الشفط؛ نظراً إلى غياب الجاذبية الذي يسمح لكل شيء بأن يطفو.

كيف يقضي رواد الفضاء حاجتهم؟

للتبول، يستخدم رواد الفضاء قمعاً متصلاً بخرطوم يستخدم مروحة لسحب البول إلى الخزان.

وللتغوّط، يجلس رواد الفضاء فوق خزان يعتمد على المروحة نفسها لسحب الفضلات إلى كيس مخصص لتجميعها.

ثم يزيل رواد الفضاء الكيس الفردي إلى كيس أكبر للتجميع، وعندما يكتمل الكيس يتم التخلص منه كباقي القمامة في الفضاء الخارجي.

ومن تطورات هذا المرحاض هو تصميمه ليكون ملائماً للنساء والرجال، بعدما كانت المراحيض السابقة مصممة لتناسب حاجة للرجال فقط.

وتستخدم ناسا أسيداً قوي المعالجة؛ لفك جزئيات البول التي قد تحتوي على رواسب قد تضر بالمرحاض على المدى الطويل.

تتم معالجة البول بهذا الأسيد قبل التخلص منها.

وقال جيم فولر، مدير مشروع المرحاض الجديد في Collins Aerospace، خلال المؤتمر الصحفي، إن الأسيد “قوي جداً لدرجة أنه لا يوجد سوى عدد قليل من المعادن التي تدرك ناسا أنها يمكن أن تصمد أمام هذه المعالجة الحمضية لفترة فترة زمنية طويلة”.

ومن التحديثات الأخرى تشغيل المروحة تلقائياً، فكلما سحب رواد الفضاء المبولة أو علّوا غطاء المرحاض تدور المروحة تلقائياً لشفط الفضلات.

هل حصل تسريب صحي على متن المحطة الفضائية؟

نعم، عندما بدأ رواد الفضاء الاستعداد لاستقبال الحمام الجديد في العام 2019، قاموا بتركيب كشك جديد للصوان المحدث.

خلال تلك العملية، حدث تسريب في المرحاض القديم، مما جعل رواد الفضاء يتدافعون للتخلص من المياه.

كان هذا التسرب الأحدث لسلسلة من مشكلات التمديدات الصحية التي واجهها النموذج الحالي على مر السنين، والتي تضمنت مروحة بول مكسورة في عام 2008 وانسداداً من تراكم الكالسيوم بنظام معالجة النفايات السائلة في عام 2010.

في بدايات الرحلات الفضائية، لم يكن العلماء مهيئين بشكل كافٍ، للتعامل مع ضرورة قضاء الحاجة بأسهل (وأنظف) طريقة ممكنة. وكانت الوسائل بدائية جداً تتضمن استخدام أكياس مطاطية تلتصق بأجسامهم.

ولم يكن العلماء على دراية بطريقة تأثير الفضاء على جسم الإنسان، وتشير الوثائق التاريخية التي تحتفظ بها ناسا إلى أن رواد الفضاء الذين مشوا على القمر ضمن رحلات أبولو، ارتدوا حفاضات تحت البزات المصممة لحمايتهم من الأشعة الكونية.

بدأت الأبحاث حول هذا الشأن في سبعينيات القرن الماضي، مع إطلاق Skylab، ليتم تركيب أول جهاز يشبه المرحاض الأرضي في ثمانينيات القرن الماضي.

ورغم وصول المرحاض الجديد، فإن المهندسين ما زالوا عاكفين على تطوير التصميم بناء على ملاحظات مستخدميه من رواد المحطة الدولية قبل اعتماده كنظام للرحلات المقررة إلى القمر.

مقترحات بإعادة تدوير الصرف الصحي

ولأن المياه شحيحة جداً في الفضاء، يدرس العلماء كيفية إعادة تدوير مياه الفضلات لأغراض أخرى.

ومن المقترحات مثلاً توظيف مادة اليوريا المستخلصة من البول (هي ثاني أكثر المركبات في البول بعد الماء) على سطح القمر.

إذ أظهر فريق من الباحثين الأوروبيين، أنه يمكن خلط مادة اليوريا بتربة القمر (المعروفة باسم الثرى) واستخدامها كمواد بناء.

وتشبه المادة الناتجة- المعروفة باسم جيوبوليمر- الخرسانة، ويمكن استخدامها لبناء هياكل معينة مثل منصات الهبوط وربما المساكن على القمر.