23 triệu USD để lắp đặt thiết bị vệ sinh trên trạm ISS

Phải mất 6 năm và 23 triệu USD, Cơ quan Hàng không và Không gian Hoa Kỳ (NASA) mới chế tạo thành công cụm thiết bị vệ sinh dành cho phi hành gia trên Trạm Không gian Quốc tế (ISS) và ngày 5/10 vừa qua, nó đã đến ISS an toàn.

Hệ thống vệ sinh mới (ảnh nhỏ) vừa được lắp đặt trên Trạm vũ trụ quốc tế ISS. Ảnh: NASA.

Thiết bị vệ sinh đắt giá nhất thế giới này bao gồm 1 bồn cầu cùng các máy móc hút, xả nhằm chống lại tình trạng không trọng lực bên ngoài bầu khí quyển của trái đất. Nó được gọi là “Hệ thống quản lý chất thải toàn cầu”. Theo phi hành gia NASA Chris Cassidy cùng 2 đồng nghiệp người Nga là Ivan Wagner và Anatoly Ivanishin, họ đã nhận được nó trong chuyến bay tiếp tế thường lệ lên trạm ISS ngày 5/10/2020 và đang chuẩn bị để lắp đặt.

Trước đó, khi chưa có thiết bị này, phi hành gia phải giải quyết việc đi vệ sinh vào các túi nylon gắn van chống trào ngược bởi lẽ trong tình trạng không trọng lực, chất thải thay vì rơi xuống đáy túi, nó cứ lơ lửng và nếu không cẩn thận, nó sẽ bắn ra ngoài trong quá trình bài tiết. Phi hành gia Chris Cassidy nói: “Chúng tôi phải mất 2 tuần để tập luyện. Thoạt đầu, ai nấy đều lúng túng nhưng rồi cũng quen”.

Trong quá trình thiết kế “Hệ thống quản lý chất thải toàn cầu”, các kỹ sư đã phải tính đến một thực tế là các khoảng trống trong trạm vũ trụ ISS có hạn. Vì vậy bất cứ thiết bị vệ sinh nào cũng phải nhỏ gọn để mai này, nó không chỉ sử dụng cho ISS mà còn được sử dụng trong các trạm nghiên cứu dài ngày trên mặt trăng, hoặc các tàu vũ trụ đi Hỏa tinh. Melissa McKinley, giám đốc dự án nhà vệ sinh mới tại NASA nói: “Nó nhỏ hơn 65% và nhẹ hơn 40% so với các loại bồn cầu trên trái đất. Nó cũng tiết kiệm năng lượng hơn 70%. Việc tối ưu hóa những thứ tưởng như đơn giản đã giúp ích rất nhiều cho các phi hành gia khi phải sống lâu trong vũ trụ”.

Theo thiết kế, mỗi khi phi hành gia đi tiểu, một cái phễu nối với một chiếc vòi cùng một bơm hút bé tí, hút nước tiểu chảy vào túi chứa. Để đại tiện, phi hành gia ngồi lên một chiếc thùng bằng hợp kim, cao 0,7m, đường kính 0,25m cũng gắn bơm hút, hút chất thải xuống túi. Ông Melissa McKinley nói tiếp: “Và bởi vì trong trạm ISS không có lực hút như ở trái đất nên ngay khi phi hành gia ngồi xuống bồn cầu, bộ cảm biến sẽ kích hoạt máy hút hoạt động ngay. Nếu không, chất thải sẽ thoát ra ngoài, bay lơ lững trong trạm vũ trụ và đó là điều không ai muốn nhìn thấy”. Cứ sau mỗi lần phi hành gia đại tiện, chất thải sẽ được sấy khô và nén lại nhằm làm giảm diện tích đến mức tối đa, đồng thời một loại vi khuẩn có sẵn trong túi sẽ biến nó thành một chất bột màu xám đen, không mùi. Đến khi có đủ khối lượng theo tính toán, nó sẽ được cho vào những cái bao, gọi là “rác vũ trụ” rồi thả ra ngoài không gian. Những cái bao ấy hoàn toàn không gây hại cho các tàu không gian nếu xảy ra va đập bởi lẽ nó mềm, nhẹ và xốp.

Bên cạnh hệ thống vệ sinh dành cho nam giới, NASA cũng đã bắt tay vào việc thiết kế hệ thống vệ sinh dành cho các phi hành gia là nữ giới. Ông Melissa McKinley cho biết nhóm của ông đã tiến hành hỏi ý kiến của hơn 40 phụ nữ, là những ứng viên tương lai trong chương trình du hành vào không gian nhằm mục đích cải tiến phễu chứa nước tiểu và bệ ngồi bồn cầu. McKinley nói: “Phễu phải được làm lại hoàn toàn để phù hợp với cơ thể phụ nữ, đặc biệt là khi họ vừa tiểu tiện, đại tiện cùng một lúc”. Jane Cadwell, nữ phi hành gia cho biết về cấu trúc cơ thể, có một khoảng cách giữa chỗ tiểu tiện và đại tiện ở nữ giới: “Nam giới có thể đứng để tiểu tiện, còn chúng tôi thì không. Vì vậy, hình dạng, chiều dài và phần miệng phễu hứng nước tiểu phải khác so với các ông ấy…”. Bên cạnh đó, cấu trúc bệ ngồi dành cho nữ giới cũng khác, đồng thời vị trí lắp đặt phểu và bệ ngồi phải tương ứng với nhau.

Vẫn theo thiết kế của NASA, hệ thống vệ sinh mới có một bộ phận tích hợp đặc biệt giúp xử lý trước nước tiểu trước khi nó được chuyển đến thiết bị tái chế thành nước sạch bới lẽ với 250ml nước tiểu chẳng hạn, sau khi xử lý sẽ thu được 240ml và hoàn toàn có thể uống ngay được. Bộ phận tích hợp này chứa một loại axít nhằm hòa tan tất cả mọi cặn lắng trong nước tiểu như canxi, phốt phát, axít uric, cặn lắng tế bào… Jim Fuller, giám đốc dự án nhà vệ sinh trên tàu vũ trụ tại căn cứ Collins Aerospace (NASA) cho biết: “Loại axít mà chúng tôi sử dụng làm chất xử lý rất mạnh. Nó mạnh đến mức chỉ có một số ít kim loại chịu đựng được sự ăn mòn trong một thời gian dài”.

Một tính năng khác của hệ thống vệ sinh mới trên trạm ISS là tự động hóa. Nếu như ở thiết bị cũ, phi hành gia phải ấn một công tắc để kích hoạt nó thì nay ở cái mới, tất cả các công đoạn hút, nén, kể cả quạt thông gió sẽ tự động bật lên khi các phi hành gia tháo phễu ra khỏi giá đỡ hoặc ngồi xuống bồn cầu. Chưa kể NASA còn đang tính đến việc tái chế chất thải sau khi đại tiện bới lẽ 75% khối lượng của nó là nước. Ông Melissa McKinley nói: “Hiện tại chúng ta đang lãng phí nguồn tài nguyên quý giá này. Nếu nước có thể tái chế từ chất thải của phi hành gia, có lẽ chúng ta không còn bận tâm nhiều về nó mỗi khi du hành vào vũ trụ…”.

Cũng cần nói thêm rằng năm 2010, hệ thống vệ sinh trên trạm ISS đã bị rò rỉ khiến các phi hành gia phải thay phiên nhau lau sạch nước chảy ra ngoài mà nguyên nhân là chất canxi có trong nước tiểu đã làm tắc nghẽn máy hút. Theo NASA, họ hy vọng rằng những sự cố tế nhị như vậy sẽ không còn xảy ra trong tương lai, nhất là với những chuyến du hành kéo dài nhiều năm.

VŨ CAO

(Theo NASA News)