Die Toilette von Artemis II ist ein neuer Meilenstein für Mondmissionen

• Für die vier Astronauten von Artemis II wird ein neues Weltraumtoilettensystem eingeführt, das sie während des Flugs in die Mondumlaufbahn nutzen werden
• Das Universal Waste Management System (UWMS) ist das Ergebnis von mehr als zehn Jahren Entwicklung durch Collins Aerospace und vereint sowie verbessert Konstruktionsmerkmale von Apollo, Space Shuttle und ISS
• Das unhygienische Ausscheidungssystem der früheren Apollo-Missionen verursachte Leckagen und Kontaminationsprobleme; auch in NASA-Berichten wurde eine geringe Zufriedenheit festgehalten
• Das neue System verbessert Privatsphäre und Hygiene mit einer Toilette mit Tür, einer Unisex-Urinvorrichtung, der Möglichkeit zur gleichzeitigen Ausscheidung und Haltegriffen für die Mikrogravitation
• Es wird erwartet, dass die Ergebnisse der UWMS-Leistungsprüfung bei Artemis II ein entscheidender Maßstab für den Standard des Abfallmanagements bei künftigen Mond- und Marsmissionen sein werden

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Toilettenrevolution in der Artemis-II-Mission

• Die vier Astronauten der Artemis-II-Mission werden während des Flugs in die Mondumlaufbahn ein neues Weltraumtoilettensystem verwenden
  • Im früheren Apollo-Programm kam ein unbequemer Ausscheidungsmechanismus mit Plastiktüten und Trichtern zum Einsatz, der in NASA-Berichten sogar als „unangenehm und unhygienisch“ bewertet wurde
  • Diesmal umfasst das System eine Toilette mit Tür, eine Unisex-Urinauffangvorrichtung, eine Funktion zur gleichzeitigen Verarbeitung von Urin und Kot sowie Haltegriffe, um den Körper in der Mikrogravitation zu fixieren
• Dieses System ist NASAs Universal Waste Management System (UWMS), für dessen Entwicklung Collins Aerospace seit einem Vertragsabschluss im Jahr 2015 über mehr als zehn Jahre hinweg an Design und Verbesserungen gearbeitet hat
  • Ein weiterentwickeltes Ergebnis auf Basis der Toilettendesigns von Apollo, Space Shuttle und ISS
  • Es wurde so konzipiert, dass dasselbe System künftig auch bei Mond- und Marsmissionen eingesetzt werden kann
• Die Toiletten aus der Apollo-Ära hatten häufig mit Leckagen und Kontaminationen zu kämpfen
  • Bei Apollo 10 wurde von „im Raum schwebenden Exkrementen“ berichtet, und bei Apollo 8 kam es zu einem Vorfall, bei dem Erbrochenes und Exkremente in der Kabine umherschwebten
  • In den Berichten nach den Missionen hielt die NASA ausdrücklich fest, dass das Abfallmanagement bei der „Zufriedenheit der Besatzung niedrig bewertet“ wurde
  • Der Astronaut Ken Mattingly bemerkte: „Mit diesem System würde ich nicht zum Mars fliegen wollen.“
• Später entwickelte die NASA eine Vakuumtoilette für das Space Shuttle, damit sie auch in einer Umgebung ohne Schwerkraft genutzt werden konnte
  • Die ISS-Version recycelte einen Teil des Abwassers, während die Space-Shuttle-Version es ins All ausstieß
  • Dennoch gab es weiterhin Einschränkungen, etwa dass sie nicht zur weiblichen Anatomie passte, keine gleichzeitige Ausscheidung erlaubte und nur eingeschränkte Privatsphäre mit bloßem Vorhang bot
• Das UWMS ist ein aerospace-technisch ausgereiftes Design, das diese Probleme löst und dank 3D-Druck aus Titan eine leichtere und standardisierte Struktur besitzt
  • Es kann in verschiedenen Raumfahrzeugen installiert werden, darunter auf der ISS, in der Orion-Kapsel und in künftig entwickelten Raumfahrzeugen
  • Nach dem ersten Test auf der ISS im Jahr 2020 wurde die endgültige Installation 2021 abgeschlossen
  • In der Orion-Kapsel für Artemis II wird ebenfalls ein verbessertes UWMS eingebaut, dessen Leistung unter realen Missionsbedingungen überprüft werden soll
  • Die Ergebnisse dieser Mission dürften als wichtiger Maßstab für das künftige Abfallmanagement bei Artemis- und Mars-Erkundungsmissionen dienen

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Hacker-News-Kommentare

• Ich habe einen NASA-Bericht über das für Astronauten unangenehme Ausscheidungssystem der Apollo-Missionen gelesen
  Technisch funktionierte es gut, aber die tatsächliche Nutzungserfahrung war sehr schlecht
  Die Vorrichtung zur Urinsammlung hatte häufig Lecks, und das Sammeln von Fäkalien erforderte Übung und soll 45 Minuten gedauert haben
  Auch der Aufbau der Kleidung war problematisch und wurde in späteren Missionen überarbeitet
  NASA-Bericht PDF

  • Ich frage mich, ob sie am Boden nicht vorher eine Simulation gemacht haben, bei der man die Kleidung trägt, isst und die Toilette benutzt
    Dann hätte man das Problem mit der Kleidung wohl im Voraus lösen können
  • Früheres Luft- und Raumfahrtdesign scheint Menschen wie Bauteile behandelt zu haben, die sich der Maschine anpassen müssen

• Ich habe gestern den NASA-Livestream gesehen, und sie haben ziemlich viel Zeit auf die Lösung des Toilettenproblems verwendet
  Es gab sogar eine zuständige Person mit dem Titel „Toilet Lead“, und am Ende wurde das Problem gelöst
  Die NASA-Formulierung „Ich freue mich, das Verfahren zur sofortigen Flüssigentsorgung einzuleiten“ war unglaublich komisch
  Hoffentlich verläuft die Artemis-II-Mission gut

  • „Sofortige Flüssigentsorgung“ — diese unternehmensartige Sprache in einer öffentlichen Wissenschaftsmission wirkte etwas seltsam
  • Am Ende funktionierte die Toilette offenbar durch einen power cycle wieder
  • Besonders lustig fand ich, dass Mission Control die Toilettenbenutzung als „donation“ bezeichnete
  • Egal, wie weit die Menschheit kommt, Ausscheidungen lassen sich am Ende nicht vermeiden
  • Dass es für die Toilette sogar eigene Fachleute und ein Troubleshooting-Handbuch gibt, wirkt sehr nach echter Ingenieurskunst

• Die Wichtigkeit eines Stuhlgangsystems wird leicht unterschätzt
  Als jemand mit Erfahrung mit einer Rückenmarksverletzung spüre ich sehr deutlich, wie wichtig das ist
  Bei älteren Systemen mussten feste und flüssige Stoffe getrennt werden, was für Frauen deutlich schwieriger gewesen sein soll als für Männer
  Die Artemis-Toilette kann beides gleichzeitig verarbeiten
  Trotzdem wird bei Außeneinsätzen im All weiterhin das Maximum Absorbency Garment verwendet
  MAG-Wiki-Artikel

  • Vielleicht könnte man Fäkalien und Urin auch mit einer Zentrifuge trennen
  • Solche Trenntechniken könnten sich auch in der Viehwirtschaft anwenden lassen

• Ich habe früher im Shuttle-Projekt gearbeitet, und mein Abteilungsleiter war besessen von den Rohrleitungsplänen der Toilette
  Es gab ein Bauteil namens „last drop pinch tube“, und wir haben wochenlang darüber gelacht

• Gerade solche langweiligen und visuell unspektakulären Arbeiten schaffen die Grundlage für langfristige Weltraumforschung
  Das ist viel realitätsnäher als die „coolen“ Teile wie Antrieb

  • Manche sagen, dass sie die Ernsthaftigkeit bemannter Weltraumforschung an der Zuverlässigkeit der Toilette beurteilen
    Wenn die Zuverlässigkeit nicht bei 99,999 % liegt, ist es kein echter Plan
    In Mikrogravitation können Ausscheidungen ein tödlicher Risikofaktor sein — Infektionen, Schäden an Geräten, sogar Erblindung
    Dass es bei Apollo 8, als Frank Borman krank war, nicht zu einem großen Unfall kam, war Glück
    Am Ende sind Infrastruktur und Hygienemanagement der eigentliche Kern echter Erforschung
    Artikel zur Brown-M&M-Klausel
  • Letztlich geht es nicht um Porzellan (die Toilette), sondern um die Sanitärtechnik (plumbing)
  • Mich erinnert das an eine Big Bang Theory-Episode, die dieses Thema populär aufgegriffen hat
    Zugehöriges Video

• In 2001: A Space Odyssey fand ich die Szene unglaublich komisch, in der Haywood die Bedienungsanleitung für die Toilette liest
  Das ist eine großartige satirische Szene über eine Zukunft, in der selbst grundlegende menschliche Handlungen komplex geworden sind
  Link zur Szenenanalyse

  • Tolles Material. Das wirkt wie etwas, das in dem Buch „Typeset in the Future“ vorkommen könnte
  • Beeindruckend war, wie angespannt Haywood beim Lesen wirkte

• Das erinnerte mich an die Geschichte der U-Boot-Toilette
  Beim Versuch, während des Tauchgangs Ausscheidungen auszuleiten, kam es zu einem Unfall, und am Ende sank das U-Boot
  U-1206-Wiki-Artikel

• Wenn man MREs (Militärrationen) isst, ist die geringere Ausscheidungsmenge zugleich Vor- und Nachteil
  Sehr wahrscheinlich hatten alle Menschen, die auf dem Mond ankamen, bei der Landung ziemlich starke Verstopfung

  • Der Ausdruck „low residue diet“ bringt mich immer zum Lachen
  • Ein MRE soll 2000 Kalorien haben; wenn ich das esse, würde ich wohl nach einem Abführmittel suchen

• Ich habe den NASA-Livestream eingeschaltet, und der erste Satz, den ich hörte, war: „toilet is go for use“

  • Plötzlich frage ich mich: Würde im All ausgeschiedene Weltraumkacke mit 15.000 km/h fliegen und in die Sonne fallen, oder würde sie von der Schwerkraft des Mondes eingefangen?

• Zur Einordnung: Das Abfallmanagementsystem von Artemis 2 soll eine Zeit lang nicht funktioniert haben
  NASA-Blogbeitrag