Si les ingénieurs développent des systèmes toujours plus optimisés pour améliorer les technologies de navigation, de gestion de l’énergie ou de communication dans le cadre des vols habités, il ne faut pas pour autant oublier les systèmes plus triviaux qui participent directement à la vie quotidienne des astronautes. C’est notamment le cas des toilettes qui, si elles paraissent être un élément simple au premier abord, nécessitent cependant une attention particulière afin d’être optimisées au maximum. C’est dans cet objectif que la NASA lance son Lunar Loo Challenge, un concours ouvert aux entrepreneurs et destiné à concevoir les toilettes spatiales des futures missions habitées.
Dans le cadre d’un nouveau concours, la NASA fait appel à des innovateurs du monde entier pour développer de nouvelles toilettes spatiales qui fonctionneraient non seulement en microgravité comme à bord de la Station spatiale internationale, mais aussi en gravité lunaire à bord d’un futur atterrisseur lunaire dans le cadre d’Artemis, programme qui vise à ramener les humains sur la lune d’ici 2024. Le concours a un prix total de 35’000 $ à partager par les équipes gagnantes.
« Ce défi espère attirer des approches radicalement nouvelles et différentes du problème de la capture et du confinement des déchets humains », écrit la NASA dans une description du challenge intitulé NASA’s Lunar Loo Challenge.
Tout le monde peut postuler à ce concours et le design gagnant recevra un prix de 20’000 $, le second gagnera 10’000 $ et le troisième 5000 $. Le concours comprend même une catégorie junior dans laquelle les enfants et adolescents (moins de 18 ans) peuvent postuler avec leur idée innovante de toilettes spatiales. Les enfants de la catégorie junior peuvent gagner « une reconnaissance publique et un goodie officiel estampillé NASA ».
Plus précisément, le concours appelle à des conceptions qui fonctionnent en gravité lunaire (environ un sixième de la gravité terrestre) et en microgravité. Les design ne doivent pas prendre plus de 0.12 mètre cube d’espace et ne doivent pas dépasser 60 décibels en fonctionnement (environ la même intensité sonore qu’un ventilateur de salle de bain).
Les toilettes de l’espace devront être en mesure de collecter l’urine et les excréments en même temps et de contenir au moins un 1 litre de déchets liquides et 500 grammes de déchets solides. L’appareil doit également pouvoir contenir au moins 114 grammes de sang menstruel par jour. Les exigences finales sont que le système doit être capable de stocker ou de se débarrasser des déchets et doit pouvoir être nettoyé et entretenu dans un délai de 5 minutes ou moins entre les utilisations.
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Au cours du programme Apollo de la NASA dans les années 1960 et au début des années 1970, les astronautes urinaient dans un tube de secours (conçu uniquement pour les astronautes masculins, car les femmes n’étaient pas encore autorisées dans le corps d’astronautes de la NASA), qu’ils jetaient ensuite dans l’espace. Les astronautes d’Apollo devaient également placer leurs déchets solides dans des sacs en plastique qu’ils devaient rapporter sur Terre pour être étudiés.
La navette spatiale avait des toilettes connues sous le nom de système de collecte des déchets, qui relâchait les déchets dans le vide de l’espace. Mais cela n’a pas toujours fonctionné parfaitement. La Station spatiale internationale a amélioré les toilettes spatiales avec un nouveau design, et la NASA travaille sur une nouvelle toilette spatiale connue sous le nom de Système universel de gestion des déchets (UWMS).