La navette spatiale Discovery et ses toilettes

2023 Auteur: Darleen Leonard | [email protected]. Dernière modifié: 2023-05-26 18:27

Il y a quelque temps, nous vous avions raconté l'histoire du sous-marin de la Seconde Guerre mondiale, qui avait été perdu à cause de toilettes défectueuses. Il se trouve qu'un incident similaire a menacé la navette spatiale Discovery en 1989…

TOP SECRET

Le 22 novembre 1989, la navette spatiale Discovery a décollé de la rampe de lancement du Centre spatial Kennedy en Floride pour une mission secrète de cinq jours en orbite terrestre. On pense qu'elle a déployé un satellite-espion pour le ministère de la Défense, mais puisque la mission était (et est toujours) classée, seul le gouvernement des États-Unis est au courant.

Mais certains détails de la mission sont apparus et impliquent quelque chose d’un peu plus terre-à-terre: les toilettes de la navette spatiale, ou système de collecte des déchets (WCS), comme on l’appelait plus proprement. L’appareil, d’une valeur de 30 millions de dollars, ressemblait à une toilette ordinaire, mais comme il était conçu pour fonctionner en apesanteur, son utilisation était assez différente de celle des toilettes sur Terre. Les toilettes du WCS étaient équipées d’une ceinture de sécurité et d’étriers qui permettaient aux astronautes de la navette de s’ancrer sur place, de façon à ne pas flotter au beau milieu de leur travail. Et au lieu d'une poignée de chasse d'eau, les toilettes ont été actionnées avec un levier similaire à un levier de vitesse automobile.

COMPORTEMENT SHIFTY

• Lorsque les astronautes ont dû répondre à l'appel de la nature, après s'être fixés aux ceintures avec des ceintures de sécurité et des étriers, ils ont déplacé une fois le levier de la toilette en fermant une soupape située sur la coque extérieure, appelée soupape de mise à l'air libre normalement ouverte au vide de l'espace.
• Une fois la vanne fermée, un deuxième levier du levier a ouvert une vanne interne appelée vanne à glissière ou vanne à porte de la toilette située au bas de la cuvette. Les toilettes étaient maintenant «ouvertes aux affaires»; l'urine peut être déposée dans un entonnoir relié à un tuyau d'aspiration (des entonnoirs en forme de mâle et de femme sont disponibles) et les déchets solides peuvent être déposés dans la cuvette des toilettes.
• Pour aider les déchets solides à atteindre le fond de la cuvette, un troisième changement de levier du levier de la toilette a activé un ventilateur utilisant un flux d’air pour souffler les déchets à travers la soupape de la vanne de toilette dans un compartiment de maintien intérieur des toilettes.
• Une fois que les déchets ont flotté dans le compartiment intérieur, le fait de déplacer l’engrenage de la toilette dans le sens inverse a désactivé le ventilateur.
• Une deuxième marche arrière a fermé la vanne d’entrée des toilettes et a permis de retenir les déchets solides dans le compartiment intérieur des toilettes.
• Un dernier mouvement inversé a ouvert la vanne de ventilation par-dessus bord, exposant le compartiment intérieur et les déchets solides qu’il contient au vide de l’espace. Cela a lyophilisé les déchets, tuant les bactéries et aidant à contrôler les odeurs. Les déchets eux-mêmes sont restés piégés à l'intérieur du compartiment de stockage, car leur éjection dans l'espace en aurait fait un projectile traversant l'espace à plus de 18 000 km / h.

JOYEUX ACTION DE GRACES

C’est ainsi que les toilettes étaient censées fonctionner et c’est ainsi que cela fonctionnait habituellement. Mais ce n’était pas ainsi que cela avait fonctionné tôt le matin du 23 novembre 1989, jour de Thanksgiving, lorsque le commandant de mission, Frederick D. Gregory, se levait tôt et devait aller aux toilettes. Tout s'est bien passé jusqu'à ce qu'il ait terminé et inversé pour fermer la vanne. Gregory ne s’en rendit pas compte, mais la valve n’avait pas réussi à se fermer. (Il était toujours attaché aux toilettes et, de cette position, il aurait eu du mal à déterminer si la soupape était ouverte ou fermée.)

Lorsque Gregory inversa à nouveau, la soupape d'aération à la mer s'ouvrit. À présent, la vanne de la toilette et la vanne à la mer étaient ouvertes en même temps, exposant l’intérieur de la navette spatiale à la dépression de l’espace. C'était un gros problème: l'air dans la cabine de la navette se précipitait maintenant dans les toilettes et sortait dans l'espace. Si ce n’était pas le cas, la navette pourrait se détendre complètement et tuer tous les astronautes à bord.

POT LUCK

Gregory ne tarda pas à se rendre compte que quelque chose s'était mal passé. Comme si l'air entre ses jambes et dans les toilettes ne suffisait pas, la chute soudaine de la pression atmosphérique a déclenché une alarme qui a réveillé le reste de l'équipage - le genre de chose que vous ne voulez pas voir se produire lorsque votre pantalon est baissé et que vous êtes attaché à une toilette spatiale en apesanteur.

La pression d’air en baisse a également activé un système automatique qui remplace l’air évacué en libérant de l’oxygène et de l’azote des réservoirs de stockage situés dans l’espace de chargement de la navette. Comme la baie de charge utile elle-même est ouverte au vide de l’espace, les réservoirs étaient très froids et l’oxygène et l’azote qu’ils contenaient étaient sous forme liquide. Avant que le contenu des réservoirs puisse entrer dans la navette, celle-ci est chauffée pour devenir un gaz… mais seulement, le gaz est encore très froid. Et si Fred Gregory avait besoin de se rappeler, il a vite découvert que l’oxygène et l’azote étaient acheminés vers l’intérieur de la navette par des bouches situées directement au-dessus des toilettes. Ainsi, en plus de sentir l'air rugir entre ses jambes et d'entendre l'alarme hurler dans ses oreilles, il était également inondé par l'oxygène très froid et le gaz d'azote déversés sur sa tête.

À LA RESCOUSSE

Histoire Spécialiste de la mission, Musgrave fut le premier membre de l’équipage sur les lieux. il a flotté vers Gregory et ensemble ils ont réussi à fermer la vanne de la toilette, bloquant ainsi la fuite.Ensuite, Musgrave a aidé Gregory, maintenant complètement refroidi, à sortir des toilettes.

La crise a été évitée - mais à présent, la seule et unique toilette de la navette était en panne, ce qui signifiait que la mission elle-même était en danger. Selon les règles de vol de la NASA, si les toilettes d’une navette spatiale cessaient de fonctionner et ne pouvaient plus être réparées, la navette devait retourner sur Terre «dès que raisonnablement possible», selon Rob Kelso, directeur des vols de la NASA, qui était en service ce matin de Thanksgiving.

Une navette avec des toilettes cassées a dû retourner sur Terre, mais pas parce qu'il n'y avait pas d'autre moyen d'aller aux toilettes en orbite. La navette transportait des systèmes de confinement fécaux de secours, mieux connus sous le nom de «sacs Apollo», que les astronautes pourraient utiliser si les toilettes ne fonctionnaient pas. Les sacs Apollo ont été utilisés lors des missions lunaires Apollo de la fin des années 1960 et du début des années 1970. Mais l'expérience avait été si désagréable que le bureau des équipages de la NASA, qui ressemble à un syndicat représentant des astronautes, a réussi à faire pression sur la NASA pour qu'elle instaure la règle du retour à la Terre, afin que les astronautes des navettes souffrir de l’indignité de devoir utiliser à nouveau les sacs Apollo.

À GAUCHE TENANT LE SAC

Pourquoi était-il si désagréable d’utiliser les sacs Apollo que même les astronautes qui ont travaillé toute leur vie pour aller dans l’espace préfèrent revenir sur Terre que de rester dans l’espace et d’utiliser les sacs? Un certain nombre de choses, il s'avère:

Pour commencer, les sacs, affectueusement appelés «joints de cul», avaient un joint adhésif autour de l'ouverture. Un astronaute était censé coller l'ouverture du sac à son extrémité arrière pour créer un joint étanche empêchant les déchets solides de s'échapper et de flotter autour de la cabine de la navette spatiale.

Ajoutez à cela le fait qu’il est difficile pour un astronaute de se "séparer" de ses déchets sans l’aide de la gravité. De ce fait, les sacs Apollo comportent une poche étroite appelée «doigtier». Le doigtier permet à un astronaute de réaliser la séparation manuellement en insérant un doigt dans la main et en poussant les déchets pour les libérer de leur postérieur avec le bout du doigt.. Le doigtier a également été utilisé pour pousser les déchets solides au fond du sac.

Une fois la séparation réalisée, il fallait beaucoup de technique pour retirer le sac de l’arrière de l’astronaute sans laisser aucun déchet solide s’échapper du sac. À cause de cela, des «crottes flottantes» autour de la cabine étaient courantes chaque fois que les sacs Apollo étaient utilisés. (Voir: Où aucune matière fécale n'est passée auparavant)

Avant de fermer hermétiquement le sac, l’astronaute devait gicler un paquet de germicide dans le sac, puis sceller le sac et malaxer soigneusement le germicide dans leurs déchets pour s’assurer que les deux étaient bien mélangés. Raison: empêcher les bactéries produisant des gaz de se multiplier à l'intérieur du sac scellé, ce qui pourrait éventuellement provoquer son explosion, comme une bombe minuscule, projetant des déchets humains dans tout l'intérieur du vaisseau spatial.

Comme si cela ne suffisait pas de malaxer ses propres déchets humains, comme de la pâte à pain, la NASA a jugé bon de fabriquer des sachets en plastique transparent pour les sacs Apollo, sans laisser l’imagination de l’astronaute.

L'utilisation d'un sac Apollo et le nettoyage ultérieur peuvent prendre jusqu'à une heure, et plus d'un astronaute Apollo a préféré se déshabiller complètement, plutôt que de risquer de perdre le contrôle de leur combinaison.

OBTENIR UN GRIP

La course était lancée pour trouver une solution pour les toilettes de la navette spatiale et empêcher la mission secrète de se terminer prématurément. Les ingénieurs de Mission Control ont sorti une toilette identique à celle à bord du Discovery et ont rapidement assemblé une collection de tous les outils dont les astronautes disposaient. Ils ont ensuite fait appel à l'équipe d'ingénierie qui avait conçu les toilettes et les a mises au travail afin de trouver un moyen de les réparer, en utilisant uniquement ces outils.

Cela a pris quelques heures, mais les ingénieurs ont réussi à diagnostiquer le problème et à proposer une solution assez simple: il a été demandé aux astronautes de retirer le capot avant de la toilette et d’utiliser une pince-étau (une pince avec des mâchoires de verrouillage). d’ouvrir et de fermer manuellement la vanne défectueuse chaque fois qu’elle doit partir.

Problème résolu! Le reste de la mission s'est déroulé sans anicroche (à notre connaissance, en tout cas) et, cinq jours plus tard, Discovery a atterri à la date prévue à la base aérienne Edwards en Californie. Discovery est restée en service jusqu'en 2011 et a réalisé 39 missions au total, soit plus que toute autre navette spatiale. Il a lancé le télescope spatial Hubble en orbite, participé à plus d'une douzaine de missions visant à construire et à approvisionner la Station spatiale internationale et a été envoyé à deux autres missions secrètes pour le ministère de la Défense. Aujourd’hui, il est exposé à l’annexe du Musée national de l’air et de l’espace de la Smithsonian Institution, à Chantilly, en Virginie.

Souvenirs de vacances

Beaucoup d’ingénieurs de la NASA qui étaient en poste en 1989 sont passés à autre chose, mais beaucoup ne peuvent s’empêcher de se souvenir de l’incident à la tombée de novembre. Wayne Hale était l'un des directeurs de vol qui était là; Dans une publication sur son blog en 2009, il écrivait: «Tous les jours de Thanksgiving maintenant, quelque temps après la tarte et avant le match de football / sieste, je ris en me rappelant cet épisode. Et rendez grâce pour la gravité et les trois toilettes de ma maison. "

HORS SERVICE

La navette spatiale Discovery n’a pas été le seul engin spatial à avoir des problèmes de salle de bain. Voici deux autres:

• Faith 7. L'astronaute Gordon Cooper a été lancé sur l'orbite terrestre en mai 1963 à bord de Faith 7 dans le cadre du vol le plus long et final du programme spatial Mercury.Dans les premiers temps des vols spatiaux, la navette spatiale Mercury était conçue pour voler automatiquement sans aucune intervention de l'équipage composé d'une seule personne. L'astronaute était juste là pour le trajet - ils n'étaient guère plus que du "spam dans une boîte de conserve", a-t-on dit. C’est ainsi que les choses devaient fonctionner, mais vers la fin de la mission de 34 heures de Cooper, les systèmes automatiques ont commencé mystérieusement à échouer. Les problèmes s’aggravèrent et, au moment où il était prêt à rentrer dans l’atmosphère de la Terre, Cooper n’avait pas d’autre choix que de prendre le contrôle manuel de la capsule spatiale. En utilisant des traits tracés sur la fenêtre de la capsule pour positionner correctement la capsule en vue de sa réentrée, et en chronométrant le tir des roquettes à l'aide de sa montre-bracelet, il a pu amener la capsule défectueuse pour un atterrissage en toute sécurité avec peu ou pas d'aide de la part de les systèmes automatiques. Alors, qu'est-ce qui a causé l'échec des systèmes de rentrée? Une enquête a révélé que le sac de collecte d’urine de Cooper avait fui et que des gouttelettes d’urine avaient pénétré dans l’équipement et qu’il avait été court-circuité.
• Mir. La station spatiale soviétique était en orbite de 1986 à 2001. À la fin de sa vie, ses panneaux solaires avaient perdu environ 40% de sa capacité de production d’énergie. La perte, il s'est avéré, a été causée par la toilette Mir, qui a évacué ses déchets dans l'espace. Cela semblait probablement une bonne idée à l’époque, mais les Soviétiques ont fini par comprendre que les cristaux d’urine gelés avaient été endommagés par les cristaux d’urine gelés à une vitesse suffisante pour causer des dommages réels.