Bình thường ở dưới Trái Đất, chuyện đi vệ sinh là chuyện ai cũng làm mỗi ngày mà chẳng cần suy nghĩ gì phức tạp. Nhưng lên tận vũ trụ, trong môi trường không trọng lực cách mặt đất cả mấy trăm cây số, thì ngay cả việc quen thuộc nhất cũng có thể trở thành thử thách cực đỉnh đối với các phi hành gia luôn
Có một câu nói siêu viral của phi hành gia Mỹ: "Yesterday's coffee becomes tomorrow's coffee!" (Tạm dịch: Cà phê hôm qua sẽ thành cà phê ngày mai đó!) nghe vui nhưng mà thật ra nó phản ánh đúng sự thật khắc nghiệt trên Trạm vũ trụ quốc tế: tài nguyên luôn khan hiếm, nước là thứ quý giá nhất. Việc tái chế chất lỏng và xử lý chất thải vì thế trở thành nhiệm vụ cực kỳ quan trọng mà không chuyến bay dài hạn nào dám xem nhẹ.
Môi trường không trọng lực làm mọi hoạt động của con người, đặc biệt là ăn uống và vệ sinh cá nhân, trở nên phức tạp gấp bội. Ở dưới Trái Đất, trọng lực giúp mọi thứ đi đúng hướng và hạn chế ô nhiễm.
Nhưng trên vũ trụ thì khác, mỗi giọt nước hay mảnh giấy nhỏ tý đều có thể bay lơ lửng khắp nơi, đe dọa thiết bị điện tử, bộ lọc không khí và cả sức khỏe của các phi hành gia nữa Trạm vũ trụ quốc tế - nơi con người phải sống lâu dài - lại càng dễ bị ô nhiễm vì nấm mốc và vi khuẩn phát triển ầm ầm.
Những bức ảnh từ bên trong trạm từng cho thấy nhiều loại nấm mốc bám kín các góc khuất, chứng minh môi trường sống vốn đã chật chội lại càng khó kiểm soát vệ sinh. Vì vậy, việc giữ khu vực vệ sinh sạch sẽ luôn là ưu tiên hàng đầu, vì chỉ cần một sơ suất nhỏ cũng có thể gây ra sự cố nghiêm trọng đó.
Hồi xưa, trong những ngày đầu của ngành hàng không vũ trụ, vấn đề này thậm chí còn chưa ai nghĩ tới. Năm 1961, khi Alan Shepard chuẩn bị trở thành người Mỹ đầu tiên bay vào vũ trụ, chuyến bay dự kiến ngắn nên không ai lo chuyện đi WC.
Nhưng mà plot twist là sự trì hoãn kéo dài hơn ba giờ khiến ông rơi vào tình huống siêu khó xử. Shepard xin phép xuống tên lửa để "giải quyết công việc cá nhân" nhưng bị từ chối để tránh mất thời gian. Cuối cùng, ông buộc phải đi tiểu luôn trong bộ đồ phi hành gia Sự cố này gây chấn động và khiến các kỹ sư nhận ra rằng việc bỏ qua nhu cầu sinh lý cơ bản của con người trong môi trường không gian là điều không thể chấp nhận được.
Sau đó, khi Trạm vũ trụ quốc tế được xây dựng chung giữa Mỹ và Nga, nhà vệ sinh đầu tiên đã xuất hiện. Tuy nhiên, nó chỉ được thiết kế theo tiêu chuẩn dành cho nam giới, dẫn đến việc các phi hành gia nữ gặp muôn vàn khó khăn khi sử dụng.
Đối với việc đại tiện, các phi hành gia phải giữ cơ thể cố định bằng cách ép đùi và mông vào bệ ngồi để ngăn chất thải thoát ra ngoài. Chỉ một khe hở nhỏ cũng có thể khiến chất thải bay lơ lửng trong khoang và gây hậu quả khôn lường. Nhiều phi hành gia từng thừa nhận rằng trong số tất cả trải nghiệm khó quên khi làm việc ngoài không gian, đi vệ sinh luôn là điều khiến họ muốn tránh nhất
Nhận thấy bất cập này, đến năm 2018, NASA quyết định chi 23 triệu USD để thiết kế hệ thống nhà vệ sinh hoàn toàn mới cho trạm, mang tên Universal Waste Management System. Đây là mẫu nhà vệ sinh hiện đại hơn, phù hợp với cả nam và nữ, đồng thời sử dụng hút chân không để đảm bảo chất thải được thu gom triệt để ngay khi vừa thoát khỏi cơ thể người dùng. Nhà vệ sinh trên trạm Thiên Cung của Trung Quốc cũng áp dụng nguyên lý tương tự.
Thiết bị gồm một ống mềm có phễu dành cho việc tiểu tiện và một bệ ngồi nhỏ, kín khí cho việc đại tiện. Khi phi hành gia mở nắp bồn cầu, hệ thống hút sẽ tự động bật để tạo luồng khí kéo chất thải xuống dưới, tránh rò rỉ và giảm mùi hôi. Những hình ảnh được share từ trạm cho thấy nhà vệ sinh rất nhỏ, nhưng kích thước này là cần thiết để duy trì áp suất ổn định.
Chất thải lỏng chủ yếu được xử lý bằng cách thu gom và tái chế. Nước tiểu vốn chứa hơn 90% là nước, vì vậy nó được đưa vào hệ thống lọc để tách các tạp chất, từ đó tạo ra nước uống hoàn toàn sạch.
Đây chính là ý nghĩa của câu nói "cà phê hôm nay là cà phê ngày mai" đó. Mặc dù nghe hơi sus, nhưng các công nghệ lọc và khử trùng hiện nay có thể đưa nước tiểu trở lại trạng thái tinh khiết hơn cả nước lọc thông thường luôn nha!
Sự thật là hầu hết phi hành gia sau thời gian đầu hơi... e dè thì đều quen hoàn toàn với điều này, bởi họ hiểu rằng chi phí vận chuyển nước sạch từ Trái Đất lên vũ trụ là cực kỳ lớn. Với giá thành khoảng 50.000 USD cho mỗi kilogram vật liệu được đưa lên quỹ đạo, việc tái sử dụng gần như toàn bộ lượng nước là điều bắt buộc để giảm chi phí vận hành trạm.
Trong khi đó, chất thải rắn như phân lại có cách xử lý đơn giản hơn. Sau khi được hút vào túi chứa chuyên dụng, phân cùng giấy vệ sinh, khăn ướt, găng tay và các vật dụng dính bẩn được niêm phong trong thùng chứa kín.
Một số mẫu phân được giữ lại để phục vụ nghiên cứu y sinh, giúp các chuyên gia đánh giá ảnh hưởng của môi trường không trọng lực lên hệ tiêu hóa và vi sinh vật đường ruột. Phần còn lại sẽ được chất lên những tàu vận tải chở hàng. Các tàu này thường chỉ đi một chiều: mang hàng tiếp tế lên trạm rồi tự rơi vào khí quyển Trái Đất. Trong quá trình rơi, ma sát khiến chúng cháy rụi hoàn toàn cùng với tất cả chất thải bên trong.
Vì vậy, đôi khi những vệt sáng dài xé ngang bầu trời mà ta vẫn gọi là sao băng thực chất lại có thể là một tàu chở hàng đang cháy với đầy rác thải từ trạm vũ trụ đó Tất nhiên, hiện tượng này diễn ra ở độ cao lớn và không ảnh hưởng đến mặt đất. Nhưng nó nhắc nhở con người rằng trong hành trình chinh phục không gian, ngay cả chất thải cũng phải tuân theo các quy trình hết sức chặt chẽ.
Những hệ thống này là một phần quan trọng trong các nỗ lực phát triển công nghệ sinh hoạt ngoài không gian. Khi nhân loại đặt mục tiêu xây dựng căn cứ Mặt Trăng và thực hiện các chuyến du hành đến sao Hỏa, khả năng tái chế chất thải và tối ưu hóa nguồn nước sẽ quyết định sự sống còn của phi hành gia.
Bài học từ Trạm vũ trụ quốc tế cho thấy rằng công nghệ hỗ trợ sự sống phải không chỉ hiệu quả, mà còn phù hợp với môi trường khắc nghiệt nơi con người không thể trông chờ vào nguồn tiếp tế thường xuyên từ Trái Đất.
Nguồn: genk.vn
Có một câu nói siêu viral của phi hành gia Mỹ: "Yesterday's coffee becomes tomorrow's coffee!" (Tạm dịch: Cà phê hôm qua sẽ thành cà phê ngày mai đó!) nghe vui nhưng mà thật ra nó phản ánh đúng sự thật khắc nghiệt trên Trạm vũ trụ quốc tế: tài nguyên luôn khan hiếm, nước là thứ quý giá nhất. Việc tái chế chất lỏng và xử lý chất thải vì thế trở thành nhiệm vụ cực kỳ quan trọng mà không chuyến bay dài hạn nào dám xem nhẹ.
Môi trường không trọng lực làm mọi hoạt động của con người, đặc biệt là ăn uống và vệ sinh cá nhân, trở nên phức tạp gấp bội. Ở dưới Trái Đất, trọng lực giúp mọi thứ đi đúng hướng và hạn chế ô nhiễm.
Nhưng trên vũ trụ thì khác, mỗi giọt nước hay mảnh giấy nhỏ tý đều có thể bay lơ lửng khắp nơi, đe dọa thiết bị điện tử, bộ lọc không khí và cả sức khỏe của các phi hành gia nữa Trạm vũ trụ quốc tế - nơi con người phải sống lâu dài - lại càng dễ bị ô nhiễm vì nấm mốc và vi khuẩn phát triển ầm ầm.
Những bức ảnh từ bên trong trạm từng cho thấy nhiều loại nấm mốc bám kín các góc khuất, chứng minh môi trường sống vốn đã chật chội lại càng khó kiểm soát vệ sinh. Vì vậy, việc giữ khu vực vệ sinh sạch sẽ luôn là ưu tiên hàng đầu, vì chỉ cần một sơ suất nhỏ cũng có thể gây ra sự cố nghiêm trọng đó.
Hồi xưa, trong những ngày đầu của ngành hàng không vũ trụ, vấn đề này thậm chí còn chưa ai nghĩ tới. Năm 1961, khi Alan Shepard chuẩn bị trở thành người Mỹ đầu tiên bay vào vũ trụ, chuyến bay dự kiến ngắn nên không ai lo chuyện đi WC.
Nhưng mà plot twist là sự trì hoãn kéo dài hơn ba giờ khiến ông rơi vào tình huống siêu khó xử. Shepard xin phép xuống tên lửa để "giải quyết công việc cá nhân" nhưng bị từ chối để tránh mất thời gian. Cuối cùng, ông buộc phải đi tiểu luôn trong bộ đồ phi hành gia Sự cố này gây chấn động và khiến các kỹ sư nhận ra rằng việc bỏ qua nhu cầu sinh lý cơ bản của con người trong môi trường không gian là điều không thể chấp nhận được.
Sau đó, khi Trạm vũ trụ quốc tế được xây dựng chung giữa Mỹ và Nga, nhà vệ sinh đầu tiên đã xuất hiện. Tuy nhiên, nó chỉ được thiết kế theo tiêu chuẩn dành cho nam giới, dẫn đến việc các phi hành gia nữ gặp muôn vàn khó khăn khi sử dụng.
Đối với việc đại tiện, các phi hành gia phải giữ cơ thể cố định bằng cách ép đùi và mông vào bệ ngồi để ngăn chất thải thoát ra ngoài. Chỉ một khe hở nhỏ cũng có thể khiến chất thải bay lơ lửng trong khoang và gây hậu quả khôn lường. Nhiều phi hành gia từng thừa nhận rằng trong số tất cả trải nghiệm khó quên khi làm việc ngoài không gian, đi vệ sinh luôn là điều khiến họ muốn tránh nhất
Nhận thấy bất cập này, đến năm 2018, NASA quyết định chi 23 triệu USD để thiết kế hệ thống nhà vệ sinh hoàn toàn mới cho trạm, mang tên Universal Waste Management System. Đây là mẫu nhà vệ sinh hiện đại hơn, phù hợp với cả nam và nữ, đồng thời sử dụng hút chân không để đảm bảo chất thải được thu gom triệt để ngay khi vừa thoát khỏi cơ thể người dùng. Nhà vệ sinh trên trạm Thiên Cung của Trung Quốc cũng áp dụng nguyên lý tương tự.
Thiết bị gồm một ống mềm có phễu dành cho việc tiểu tiện và một bệ ngồi nhỏ, kín khí cho việc đại tiện. Khi phi hành gia mở nắp bồn cầu, hệ thống hút sẽ tự động bật để tạo luồng khí kéo chất thải xuống dưới, tránh rò rỉ và giảm mùi hôi. Những hình ảnh được share từ trạm cho thấy nhà vệ sinh rất nhỏ, nhưng kích thước này là cần thiết để duy trì áp suất ổn định.
Chất thải lỏng chủ yếu được xử lý bằng cách thu gom và tái chế. Nước tiểu vốn chứa hơn 90% là nước, vì vậy nó được đưa vào hệ thống lọc để tách các tạp chất, từ đó tạo ra nước uống hoàn toàn sạch.
Đây chính là ý nghĩa của câu nói "cà phê hôm nay là cà phê ngày mai" đó. Mặc dù nghe hơi sus, nhưng các công nghệ lọc và khử trùng hiện nay có thể đưa nước tiểu trở lại trạng thái tinh khiết hơn cả nước lọc thông thường luôn nha!
Sự thật là hầu hết phi hành gia sau thời gian đầu hơi... e dè thì đều quen hoàn toàn với điều này, bởi họ hiểu rằng chi phí vận chuyển nước sạch từ Trái Đất lên vũ trụ là cực kỳ lớn. Với giá thành khoảng 50.000 USD cho mỗi kilogram vật liệu được đưa lên quỹ đạo, việc tái sử dụng gần như toàn bộ lượng nước là điều bắt buộc để giảm chi phí vận hành trạm.
Trong khi đó, chất thải rắn như phân lại có cách xử lý đơn giản hơn. Sau khi được hút vào túi chứa chuyên dụng, phân cùng giấy vệ sinh, khăn ướt, găng tay và các vật dụng dính bẩn được niêm phong trong thùng chứa kín.
Một số mẫu phân được giữ lại để phục vụ nghiên cứu y sinh, giúp các chuyên gia đánh giá ảnh hưởng của môi trường không trọng lực lên hệ tiêu hóa và vi sinh vật đường ruột. Phần còn lại sẽ được chất lên những tàu vận tải chở hàng. Các tàu này thường chỉ đi một chiều: mang hàng tiếp tế lên trạm rồi tự rơi vào khí quyển Trái Đất. Trong quá trình rơi, ma sát khiến chúng cháy rụi hoàn toàn cùng với tất cả chất thải bên trong.
Vì vậy, đôi khi những vệt sáng dài xé ngang bầu trời mà ta vẫn gọi là sao băng thực chất lại có thể là một tàu chở hàng đang cháy với đầy rác thải từ trạm vũ trụ đó Tất nhiên, hiện tượng này diễn ra ở độ cao lớn và không ảnh hưởng đến mặt đất. Nhưng nó nhắc nhở con người rằng trong hành trình chinh phục không gian, ngay cả chất thải cũng phải tuân theo các quy trình hết sức chặt chẽ.
Những hệ thống này là một phần quan trọng trong các nỗ lực phát triển công nghệ sinh hoạt ngoài không gian. Khi nhân loại đặt mục tiêu xây dựng căn cứ Mặt Trăng và thực hiện các chuyến du hành đến sao Hỏa, khả năng tái chế chất thải và tối ưu hóa nguồn nước sẽ quyết định sự sống còn của phi hành gia.
Bài học từ Trạm vũ trụ quốc tế cho thấy rằng công nghệ hỗ trợ sự sống phải không chỉ hiệu quả, mà còn phù hợp với môi trường khắc nghiệt nơi con người không thể trông chờ vào nguồn tiếp tế thường xuyên từ Trái Đất.
Nguồn: genk.vn