Общество

Астронавтам приходится привыкать ко многим лишениям в полетах, в том числе к невозможности постирать свою грязную одежду.

Китайские ученые предложили решение: компактная стиральная машина без моющего средства, которая очищает белье с помощью тумана и озона, используя минимум воды — ограниченного ресурса в космосе, передает naukatv.ru

Разработка Китайского исследовательского и тренировочного центра астронавтов представляет собой небольшой прибор кубической формы весом 12 кг.

Для очистки до 800 граммов одежды за один цикл машина использует всего 400 мл воды, которая подается в форме сверхмелкодисперсного тумана с помощью ультразвукового распыления. Вместо моющего средства используется озон, который синтезируется при помощи ультрафиолета. Он стерилизует одежду.

Новинка поможет сократить вес одежды, взятой для миссий на китайской космической станции «Тяньгун» и будущих лунных или марсианских базах, более чем на 60%, подсчитали исследователи.

«Для 15-летней миссии на станции экипаж из трех человек использовал бы около 3383 кг одежды. Если смотреть в будущее на длительное пребывание на Луне или путешествия на Марс, разработка технологии стирки на борту будет иметь решающее значение для сокращения огромного количества одежды, которую нужно отправлять с Земли», — написали они.

Устройство сконструировано так, чтобы избежать характерных для невесомости проблем — никаких вылетающих водяных пузырей. Оно также разглаживает и стерилизует ткани без химикатов. Ожидается, что машинкой будут пользоваться в длительных экспедициях: свыше пяти месяцев на орбите или более 2,5 месяцев в глубоком космосе.

До сих пор у астронавтов не было возможности стирать одежду в космосе. Они носят вещи до тех пор, пока те не начинают неприятно пахнуть, после чего загружают их в грузовые капсулы, которые сгорают в атмосфере Земли.

Основная часть проблемы — дефицит воды. Каждая ее капля на космическом корабле перерабатывается — часто из мочи или конденсата — и используется в первую очередь для питья и гигиены. Это практически не оставляет воды для стирки.

Хотя в космосе нет грязи, астронавты все равно потеют, особенно во время ежедневных физических упражнений, необходимых для поддержания здоровья в условиях микрогравитации. В результате одежда один из основных расходных материалов — тонны нижнего белья, рубашек и других предметов одежды приходится доставлять с Земли с большими затратами.

Уже предпринимались попытки решить проблему. В 2017 году компания Umpqua Research Company из Орегона представила стиральную машину с герметичным барабаном, в которой использовался пар и микроволновая сушка, но она была громоздкой, энергоемкой и требовала вакуума для работы.

В 2021 году компания Tide протестировала специальное моющее средство и салфетки для удаления пятен на борту Международной космической станции. А в 2023-м американская компания Ultrasonic предложила использовать вибрации для очистки одежды с минимальным количеством воды, но эта конструкция не может уничтожить бактерии.

Китайская космическая стиральная машинка всех этих недостатков лишена. За 30-минутный цикл она очищает, стерилизует и высушивает белье, и все это происходит в герметичной камере во избежание утечек.

Процесс начинается с распыления вентиляторами сверхмелкодисперсного тумана на одежду. Как только влажность достигает заданного уровня, выделяется озон для дезинфекции ткани. Затем нагретый воздух сушит одежду и расщепляет озон. Датчики в режиме реального времени отслеживают уровень влажности и озона, а фильтры в вентиляционных отверстиях улавливают оставшиеся газы или капли, чтобы воздух в корабле оставался безопасным.

Симуляции показали, что туман равномерно покрывает одежду, а уровень озона остается достаточно высоким для 99,9% стерилизации перед безопасным расщеплением во время сушки.

Срок службы машинки не менее пяти лет без необходимости замены каких-либо основных компонентов, включая акриловую моющую камеру, датчики, вентиляторы или озоновые лампы.

Следующим этапом будет изготовление рабочего прототипа, увеличение загрузочной способности и дальнейшее сокращение расхода воды.