הרפתקה בחלל: איך הולכים לשירותים כשאין כוח כבידה?

הבעיה המרחפת: לאן הכל הולך?
דמיינו שאתם מרחפים בתוך חללית, ממש כמו גיבורי על. אתם יכולים לעמוד על התקרה, לקפוץ מקיר לקיר, וכל דבר שאתם עוזבים פשוט נשאר באוויר. נשמע מדהים, נכון? האסטרונאוט הישראלי איתן סטיבה תיאר את התחושה הזו כ*"אושר"*. אבל לחוסר הכבידה, או מיקרו-כבידה כפי שהמדענים קוראים לזה, יש גם צד מאתגר. מה קורה כשאתם צריכים ללכת לשירותים? על כדור הארץ, כוח הכבידה מושך הכל כלפי מטה, לתוך האסלה. אבל בחלל, אם לא נזהרים, כל מה שיוצא מהגוף שלנו פשוט ירחף לו בחללית. זה לא רק לא נעים, זה גם יכול להיות מסוכן למכשירים הרגישים ולבריאות של שאר אנשי הצוות.
האתגר הזה העסיק מהנדסים מהיום הראשון שבו בני אדם חלמו לטוס לחלל. איך אוספים את הפסולת של הגוף בצורה בטוחה, נקייה ויעילה כשאין "למטה"?
הימים הראשונים: שקיות, חיתולים והפתעות לא נעימות
במשימות החלל הראשונות, כמו תוכנית "מרקורי" ו"אפולו" של נאס"א, הפתרונות היו מאוד פשוטים, ולפעמים גם מאוד לא נוחים. הטיסות הראשונות היו קצרות מאוד, אז המהנדסים קיוו שהאסטרונאוטים פשוט יצליחו להתאפק. זה לא תמיד עבד. האסטרונאוט האמריקני הראשון בחלל, אלן שפרד, נאלץ לחכות שעות בחליפה שלו לפני השיגור, ובסוף לא הייתה לו ברירה אלא לעשות פיפי ישר לתוך חליפת החלל!
במשימות ארוכות יותר, הפתרון לפיפי היה מעין צינור שהתחבר לשקית איסוף. ומה לגבי קקי? ובכן, בשביל זה השתמשו בשקית מיוחדת עם דבק, שהאסטרונאוט היה צריך להדביק לישבן שלו. התהליך היה מסורבל, לקח הרבה זמן, ולא תמיד הצליח. באחת המשימות של אפולו 10, אחד האסטרונאוטים צעק בקשר: "תפסו אותי מהר! יש פה קקי שמרחף באוויר!" – זו לא בדיחה, זה באמת קרה!
כוכבים של פיפי
במשימות אפולו לירח, האסטרונאוטים אחסנו את השתן במיכל מיוחד, וכשהוא התמלא, הם פשוט שחררו אותו לחלל. השתן קפא מיד והפך לאלפי גבישים קטנים ונוצצים שהתפזרו בחלל והחזירו את אור השמש. האסטרונאוטים תיארו את זה כמחזה מרהיב, כמו "קבוצת כוכבים" פרטית משלהם. בזמן פעילות מחוץ לחללית או על הירח, האסטרונאוטים פשוט לבשו חיתולים למבוגרים.
כוחה של השאיבה: השירותים המודרניים נולדים
בעוד שהאמריקנים התמודדו עם שקיות, המהנדסים ברוסיה הבינו מההתחלה שצריך פתרון טוב יותר. כבר בחלליות הראשונות שלהם, ה"ווסטוק", הם התקינו מערכת שפעלה כמו שואב אבק. היה להם צינור עם משפך שהאסטרונאוט (או הקוסמונאוט, כפי שהם נקראים ברוסיה) הצמיד לגופו, ומערכת שאיבה פשוט שאבה את השתן והצואה למיכלים מיוחדים. זה היה פתרון הרבה יותר נקי והיגייני.
כשהתחילו לבנות תחנות חלל, שבהן אנשים חיים שבועות וחודשים, היה ברור שצריך שירותים אמיתיים. תחנות החלל הראשונות, ובהמשך מעבורות החלל, צוידו בשירותים שהיו דומים יותר לאלה שאנחנו מכירים, אבל עם הבדל מרכזי אחד: הכל עבד על שאיבת אוויר. האסלה נראתה כמו מושב קטן עם חור בקוטר של 10 סנטימטרים בלבד. האסטרונאוטים היו צריכים להתאמן היטב כדי "לקלוע" למטרה. היה להם אפילו סימולטור אימונים מיוחד עם מצלמה בתוך האסלה, כדי שיוכלו לראות שהם יושבים בדיוק במקום הנכון!
הדור הבא: שותים את הקפה של אתמול
בתחנת החלל הבינלאומית (ISS), שנמצאת בחלל כבר יותר מ-20 שנה, הטכנולוגיה הגיעה לשיא חדש. יש בה ארבעה תאי שירותים, והם לא רק אוספים את הפסולת, הם גם ממחזרים אותה. בחלל, כל טיפת מים יקרה, כי לשלוח מים מכדור הארץ עולה המון כסף. לכן, בתחנת החלל פיתחו מערכת מדהימה שמסוגלת לקחת את השתן של האסטרונאוטים, את הלחות מהאוויר (שמגיעה מהזיעה ומהנשימה שלהם) ולסנן אותם עד שהם הופכים למים נקיים וצלולים, שוב, שראויים לשתייה.
האסטרונאוטים בתחנה אוהבים להתבדח ולהגיד: "הקפה של היום הוא הקפה של מחר". זה אולי נשמע קצת מגעיל, אבל המים שעוברים מיחזור נקיים יותר מהמים שאנחנו שותים מהברז בבית. המערכת הזו מצליחה למחזר כ-98% מכל המים בתחנה! הפסולת המוצקה, לעומת זאת, לא ממוחזרת. היא נדחסת, מיובשת ונארזת, ובסופו של דבר נשלחת להישרף באטמוספירה של כדור הארץ בתוך חלליות אספקה ישנות.
אז בפעם הבאה שתראו תמונות של אסטרונאוטים מרחפים בחלל בחופשיות, תזכרו שמאחורי כל תמונה כזו עומדים מהנדסים גאונים שפתרו את אחת הבעיות הכי ארציות וחשובות שיש, ואיפשרו לנו להגיע רחוק יותר אל הכוכבים.
📌 נקודות מרכזיות
- מיקרו-כבידה: מצב של חוסר משקל או כבידה חלשה מאוד, כמו שחווים אסטרונאוטים בחלל.
- תחנת החלל הבינלאומית (ISS): מעבדת מחקר ענקית המקיפה את כדור הארץ, ובה חיים ועובדים אסטרונאוטים ממדינות שונות.
- מערכת שאיבה: טכנולוגיה המשתמשת בזרימת אוויר חזקה, כמו שואב אבק, כדי להזיז דברים ממקום למקום, ובמקרה הזה - פסולת אנושית.
- מיחזור מים: תהליך של טיהור וניקוי מים משומשים (כמו שתן או זיעה) כדי שיהיה אפשר להשתמש בהם שוב, למשל לשתייה.
- אסטרונאוט: אדם שטס לחלל. ברוסיה הם נקראים 'קוסמונאוטים'.
- תוכנית אפולו: סדרת משימות חלל של ארצות הברית בשנות ה-60 וה-70, שהביאה את האדם הראשון לירח.
- סימולטור: מכשיר שמדמה תנאים אמיתיים לצורך אימון, כמו סימולטור טיסה או סימולטור של שירותי חלל.