关于太空厕所的 10 个有趣事实
即便宇航员离开家园,前往距离地面数百万公里的太空执行任务,他们仍然逃脱不了每天吃饭、喝水、排便、小便的日常,还是要吃饭、睡觉、上厕所,当然,在零重力环境下上厕所和处理排泄物是有点棘手的。
自最早的太空任务以来,许多奇妙的设备被用来帮助宇航员在太空环境中排便,包括简单的成人纸尿裤,以及将尿液转化为饮用水的更复杂的厕所系统。纵观人类太空探索的历史,航天器上都配备了厕所。然而,近年来,出现了一些问题,如厕所故障、男女使用厕所的争议,这使得在太空上厕所成为一种危险的行为。
回顾太空旅行的历史,看看近年来宇航员在卫生间里经历过的一些最放松和最令人愤怒的时刻。
1. 国际空间站价值 2300 万美元的男女通用厕所
经过六年研发和2300万美元的投入,2020年10月5日,NASA的新型太空厕所——通用废物管理系统(UWMS)被运送至国际空间站。这一紧凑型装置将由国际空间站的宇航员安装并投入使用。同时,宇航员将继续监测该装置的性能,以确定是否需要在未来几年部署第二套UWMS系统。它将随“阿尔忒弥斯2号”月球任务一起发射,未来或许还会在载人火星任务中部署。
NASA 称,事实上,UWMS 系统是一款男女通用的马桶,比现有马桶重量轻 40%,体积小 65%,而且更节能。其通用核心设计使其易于集成到不同的航天器和生命支持系统中。
美国宇航局宇航员杰西卡·梅尔解释说,UWMS系统可以回收国际空间站上90%的水基液体,包括尿液和水。我们试图在空间站上建立一个自然水循环模拟系统,从空气中回收水。至于空间站上的尿液回收过程,今天的“咖啡”将是明天的“咖啡”。我们可以完全回收水。
水循环将是未来火星任务的关键,因为在为期两年的往返任务中,没有其他水源可用。据 NASA 新闻稿称:NASA 的目标是在首次载人火星任务之前,实现 UWMS 系统的 98% 水循环率。国际空间站是目前唯一用于验证长期生命支持和废物回收系统的太空试验场。
从实用性角度看,太空厕所通常主要针对男性宇航员进行设计和使用,但这款新型厕所男女通用,因此颇受青睐。美国宇航局UWMS系统项目经理梅丽莎·麦金利在该设备投入使用前的新闻发布会上表示:“该厕所的漏斗状结构经过重新设计,可以更好地适应女性的生理特点。”
2. 美丽的粪便
2009年秋天,一些天文观测者惊奇地发现,他们以为的壮观天文现象其实只是来自外太空的粪便和垃圾。由于航天飞机上空间有限,宇航员不得不定期向太空排放粪便。尿液被释放到太空后,立即冻结成一团冰晶。据一些宇航员说,当阳光照射到尿液冰晶上,将其变成水蒸气时,非常壮观。
阿波罗9号宇航员拉塞尔·施韦卡特曾说,日落时分的尿液排放是轨道上最美丽的景象之一。尿液到达排放口时,立即闪动并冻结成约1000万个小冰晶,这些冰晶瞬间以半球形结构向外扩散……如烟花喷洒般绚烂。NASA称,2009年排放的粪便废物量很大,约有68公斤尿液和水,因为当时美国航天飞机停靠在国际空间站,10天内没有排放任何粪便废物。
3.厕所幽默
2009 年初,NASA 计划为其最新的太空舱命名时,该机构向美国公众征集命名活动。喜剧演员斯蒂芬·科尔伯特 ( ) 从不放过任何宣传自己的机会,他呼吁他的节目“科尔伯特报告”的观众在填空选项中输入他的名字。最后,科尔伯特以压倒性优势获胜,共获得 23 万张选票。尽管他“获胜”,NASA 仍然选择了排名第八的命名方案,并将太空舱命名为“宁静号”。
作为安慰奖,NASA 还是以他的名字命名了科尔伯特,不过不是太空舱,而是以“科尔伯特”命名的太空马桶,不过他的名字最终被用来命名太空跑步机。这位喜剧演员回应道:“我感到非常自豪!以我的名字命名的跑步机很快就会安装在国际空间站上,帮助宇航员减肥。”
4.太空厕所坏了!
如果地球上的马桶坏了,你可以请水管工修理,但当价值 1900 万美元的太空马桶坏了,修理起来就没那么容易了!2009 年 7 月,国际空间站的马桶泵分离器无法进水,导致空间站上的六名宇航员和来自奋进号航天飞机的七名来访宇航员共用一个美国马桶或要求使用俄罗斯马桶。
幸好宇航员至少可以使用空间站上的其他备用厕所。2008年,国际空间站只配备了一个厕所。当这唯一一个厕所的发动机风扇出现故障时,工作人员唯一能做的就是忍耐和坚持。最终,空间站工作人员得以操作应急装置,故障的太空厕所很快得到修复并重新开始运行。
5. 价值2.5亿美元的太空厕所
莱昂纳多多用途后勤舱可将尿液转化为饮用水。2008年,该后勤舱从奋进号航天飞机转移到国际空间站。
我们听说过美国政府一些荒谬的财政支出。2008年,NASA宣布投资2.5亿美元建造太空厕所。它价格不菲,而且厕所不是纯金打造的,但却有一个非常奇特的功能——能将尿液转化为饮用水。
这款昂贵的水处理器不仅能将尿液过滤成饮用水,还能将毛巾上的汗水和水分转化为饮用水。针对那些嘲笑喝尿想法的人,NASA官员回应称,过滤后的尿液比美国自来水更干净,而且该装置每年可以节省7吨饮用水。
2020 年 9 月,NASA 将一款男女通用的太空厕所原型——通用废物管理系统(UWMS)送往国际空间站进行实地测试和使用。该系统确实可以将尿液和汗液过滤成可饮用的水。这款太空厕所的最终售价为 2300 万美元,国际空间站安装了两台。
6.“安全套厕所”
美国宇航局的阿波罗计划将第一位美国宇航员送上了月球,但他的任务至少有一个严重的设计缺陷:当宇航员需要上厕所时,他们被迫在生殖器上戴上一个类似避孕套的装置,另一端连接到一根软管上,将尿液从航天器的另一端排出。
这种装置技术含量低,使用起来让人难以忍受。如果在宇航员开始排尿之前过早打开阀门,吸力会过强,他们的生殖器就会被吸入软管。一旦宇航员开始排尿,装置就会经常溢出尿液。考虑到零重力的影响,当时用这种装置排泄粪便是一种非常糟糕的体验。
相比于失重状态下排便的痛苦,解决排尿问题的方法根本不算什么。宇航员必须在臀部绑一个袋子,一旦宇航员开始进入太空,就必须紧紧抓住袋子,防止排泄物溢出,打开蓝色的消毒胶囊,将所有排泄物混合在一起。这样的过程往往很难描述。阿波罗7号任务的机组人员曾描述过这样的经历:“返回地球时,我脱掉衣服,花了1个小时准备足够的纸巾……”
7、俄罗斯宇航员不能使用太空厕所!
生活在国际空间站的宇航员就像一个大家庭,大家都争着上厕所。2009年,俄罗斯宇航员根纳迪·帕达尔卡向当地媒体抱怨,他在国际空间站工作时,被告知不要使用空间站美国一侧的厕所!
美国人并没有在太空中重演冷战。事实证明,帕达尔卡实际上将卫生间关闭归咎于俄罗斯政府。2003 年,俄罗斯政府指控 NASA 让美国宇航员使用空间站资源。美国政府的回应是要求俄罗斯宇航员远离美国设施。帕达尔卡告诉记者,卫生间关闭对宇航员的士气产生了真正的影响,禁止 NASA 使用健身自行车并没有提振他们的士气。
8. 移动厕所
目前,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)正在研发一种工作原理与高科技尿布非常相似的便携式厕所。如果这种便携式厕所能够修复,宇航员就不必去特定的厕所排泄粪便了,因为这种“高科技尿布”可以随身携带。该设备有一个运动传感器,可以检测宇航员何时排泄粪便,并自动触发吸力装置将粪便吸走。一旦宇航员完成任务,该设备就会被清洗和干燥。此外,它还能消除任何令人不快的声音和气味,因此宇航员可以选择在非常接近工作范围的区域“解决问题”,而不会影响周围的其他宇航员。
9. 发现尿液冰柱
1984年,在一次太空任务中,发现号航天飞机的废水排放系统出现故障,导致航天飞机外部出现由尿液组成的巨大冰柱。宇航员们立刻意识到了问题的严重性。尿液处理循环系统在重返地球大气层时可能会发生故障,直接损坏航天飞机上的保护隔热罩,导致航天飞机的机械臂断开。最终,当航天飞机返回地球时,隔热罩完好无损,但宇航员不得不关闭尿液收集系统。安全危机虽然得到解决,但宇航员在随后的6天任务中都无法正常使用厕所。
10. 谢泼德历史性厕所紧急事件
1961年5月5日,艾伦·谢泼德参加了美国历史性的首次载人航天飞行。这次飞行原本计划只持续15分钟,但由于天气原因和技术问题,发射时间被推迟了4个小时,尴尬的一幕“不可避免”地发生了……谢泼德通过无线电对控制员说:“我要小便!”却被告知:“不可能!”尴尬的局面之下,谢泼德只好直接在宇航服里解决排尿问题。
一旦太空任务被推迟,工程师们就知道他们必须为航天器配备一个真实有效的厕所装置。在正常情况下,这些太空厕所需要安全带、把手和脚约束装置,以确保宇航员不会漂浮在空中,排出的尿液也不会漂浮在空中。由于太空中没有重力,太空厕所配备了风扇,将尿液和粪便吸入各种收集容器中。在返程时空气重新进入太空舱之前,过滤器会去除任何难闻的气味。(叶青成)
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