太空中厕所爆炸是一种怎样的体验?

作者: 张和持

来源: 环球科学

发布日期: 2020-10-30

本文详细介绍了宇航员在太空中的生活,特别是他们在失重环境下如何处理大小便的问题。从早期的尴尬经历到现代高科技厕所的引入,文章展示了太空厕所技术的发展和改进。

享受着稳定重力恩惠的地球人总是对太空中的失重生活充满好奇。不过,航天器中并不只有高端的科学研究,宇航员同样也要面对吃喝拉撒的生存难题。在数百千米高的失重环境下,大小便难道只能在空中自由飞舞吗?

初次太空任务的尴尬时间回到1961年,NASA正准备将美国首位宇航员艾伦·谢泼德(Alan Shepard)送上天。这次亚轨道飞行任务只有短短15分钟,所以并没有考虑到生理问题。但他们还是过于天真了。

发射当天,任务延迟了数个小时,谢泼德只得穿着臃肿的宇航服在一旁随时待机。没过多久他就忍不住,于是就发生了如下对话:--Gordo!戈多!(指地面控制中心的Gordon Cooper)--Go, Alan.上吧,艾伦。--Man, I got to pee.老兄,我快忍不住尿了。--You what?你说什么?

--You heard me. I've got to pee. I've been up here forever.我说,我快忍不住尿了。我在这等了一辈子了。宇航服设计复杂,内部集成着众多线路,而液体很有可能导致短路。地面中心别无他法,只能暂时关闭宇航服里的相关线路,随后才允许谢泼德尿在了裤子里。

虽然这次只是意外,但随后有备而来的太空任务,也不见得有多么“方便”。

阿波罗计划在短短几年时间里数次成功造访月球,其中的宇航员要想小便,却只能戴着一种像是安全套的装置,其末端通过软管将尿液排到舱外。这种装置本来是用在小便失禁或者是手脚不便的病人身上的。将小便排到舱外也是无奈之举,毕竟,除了少部分带回地球分析的样本,飞船无法容纳如此多的废物。不过,这却造就了一出奇观:当液体出舱的一瞬间,它们会立刻冷却为无数冰晶小颗粒。

1963年的一次任务中,宇航员戈登·库珀(Gordon Cooper,没错,就是之前跟谢泼德对话的那个戈多)的宇航服中尿袋破了。尿液渗入了周围的电子元件,导致设备失灵,库珀只得手动操作。要是那个时候就有先进的纸尿布,或许就不会有这样危险的情况了。

短期来看,排尿的问题似乎已经解决了。可是如果要长期在空间站居住,或者前往火星长途旅行,就不能让水越喝越少。今天的空间中使用的循环系统能将大部分尿液以及空气中的水蒸气搜集,净化。NASA称,他们的过滤出的水,比美国的自来水更纯净。这就是为什么会说“今天的咖啡就是明天的咖啡”。

这么看来,小便也没有想象中那么难。真正折磨人的是大便。早期宇航员只能用这样的袋子。由于没有重力,所以粪便不会自己往下掉。这时就只能自己动手了。阿波罗7号的3名乘客在旅途结束后写道,为了成功上一次厕所,他们需要“脱光衣服,准备好一个小时的持久作战,多拿几叠卫生纸。”粪便中的细菌生长还会释放出气体,为了避免粪便袋爆炸,还需要在如厕完毕后,往里撒上杀菌剂,然后将其混合均匀(当然是用手)。

终于在今年,全新的厕所上线了。NASA投入了整整2300万美元(相当于约1.5亿人民币),其价值远远超过了纽约Guggenheim博物馆收藏的纯金马桶。采用耐腐蚀材料,一部分部件还是3D打印的产品;使其比之前的厕所更加舒适,更加可靠,质量和体积也更小,差不多是原来的一半。空间站上的宇航员克里斯·卡西迪(Chris Cassidy)称,“这个厕所用起来与在地面没有任何区别。”

新型厕所将被塞进NASA的猎户座飞船,跟随阿耳忒弥斯计划前往月球。也许随后还会伴随人类征服火星及其他行星。新厕所的循环功能对于未来的火星任务至关重要。火星任务来回整整两年,NASA当前的目标是将水资源回收率提高到98%。目前的循环系统已经能将回收率保持在90%以上,其中有一部分不能回收的来自于粪便中的水,NASA也正在同步研究从粪便中分离水的方法。在可见的未来,我们或许能看到这一目标的实现。

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