宇航员可能非常勇敢、聪明、多才多艺,但他们并不是超人:当他们离开地球时,他们仍然需要大便和撒尿。
但当 NASA 在 60 年代初致力于将第一批人类送入太空时,该机构并没有过多关注宇航员到达太空后如何排空膀胱和排便。
然后在 1961 年,宇航员艾伦·谢泼德? 第一个进入太空的美国人? 被迫在发射台上尿裤子。 美国宇航局很快意识到,缺乏规划带来了一个相当混乱的问题。
该机构需要一个更认真的上厕所计划,但解决方案并不容易。 1975 年阿波罗任务结束后,工程师们描述排便和排尿是“太空旅行中令人烦恼的方面”。
各种临时解决方案已被送入太空,包括尿袋、卷筒“袖口”、尿布、带状马桶座圈和价值 1900 万美元的马桶。 失重状态下“飞行”的装置变得更加舒适,而且宇航员现在通常擅长防止废物四处漂浮。
但为 NASA 打破太空停留 665 天记录的退休宇航员佩吉·惠特森 (Peggy Whitson) 最近表示在太空上厕所是她最不喜欢的部分在零重力下工作。
以下是从 1961 年至今宇航员如何在太空大小便的完整故事:
1961 年 5 月 5 日,当艾伦·谢泼德 (Alan Shepard) 为美国驾驶首次载人太空飞行时,并没有小便计划。
飞行预计仅持续约 15 分钟。 但工程师们没有考虑谢泼德可能首先要在发射台上坐多久。
宇航员艾伦·谢泼德在他的水星太空舱被回收后(美国宇航局)
谢泼德在鼻锥内坐了一段时间,然后意识到他的膀胱充满了不舒服的东西。 工作人员坚持让他留在原地,所以谢泼德让他们知道他要坐在座位上。
“当然,如果我们穿着棉质内衣,它会立即吸收,”他后来说。 “当我们发射时,我已经完全干了。”
之后,NASA开始为宇航员提供一些排尿设备。
第一批小便捕捉器看起来像防尿套,有三种尺寸。 美国宇航局称它们为滚珠式袖口,它们并不是为女性设计的。
滚珠式袖带(史密森尼)
乳胶袖带连接到塑料管、阀门、夹子和收集袋。 这不是一个很好的系统,有时还会泄漏。
手铐是约翰·格伦用在他身上的阿特拉斯 6 号任务? 这是人类第一次进入美国宇航局轨道。 飞行持续了4小时55分钟。
20 世纪 60 年代的双子座任务是 NASA 首次尝试处理太空中的粪便。 第一批设备只是绑在宇航员屁股上的袋子。
美国宇航局表示:“排便后,机组人员需要密封袋子并揉捏它,以便将液体杀菌剂与内容物混合,以提供所需程度的粪便稳定性。”
“由于这项任务令人厌恶且需要大量时间,因此在发射前通常会使用低残留食物和泻药。”
阿波罗任务中使用的这个装置也好不了多少。 它仍然是一个袋子系统。
(美国宇航局)
美国宇航局甚至有所有便便的日志在阿波罗任务中收集的。
但并非所有标本都按计划收集。 1969 年阿波罗 10 号任务期间,宇航员汤姆·斯塔福德 (Tom Stafford) 突然说:“快给我拿张餐巾纸。空中飘着一坨粪便。”
是宇航员约翰·杨的吗?
“这不是我做的。这不是我的,”杨说道,记录在一份记录中美国宇航局成绩单。
美国宇航局还为阿波罗宇航员开发了一种“粪便遏制系统”,因为不可能在航天器外使用袋子。 该系统由“一条带有吸收材料层的内裤”组成。
据美国宇航局称,这条短裤“可以容纳任何排泄物”。
最后,航天飞机时代到来了,随之而来的是太空中的女性(和厕所!)。
为了使女宇航员能够在发射和太空行走期间小便,美国宇航局创造了一次性吸收密封箱,它有点像自行车短裤,旨在吸收小便。
这件衣服可以容纳 3.75 杯尿液。 (史密森学会)
航天飞机配备了这个价值 50,000 美元的厕所,称为废物收集系统。
没那么好用吧?开口宽度小于 4 英寸(10 厘米),大约是普通马桶孔大小的四分之一。
宇航员必须首先在地球上接受如厕训练,一些测试甚至包括一个特殊的座下摄像头,以便他们能够完美瞄准。
航天飞机厕所模拟器。 (戴夫·莫舍)
“协调一致很重要,”美国宇航局的斯科特·韦恩斯坦(Scott Weinstein)教授宇航员如何使用航天飞机厕所,在一个视频中说道。
厕所里不可以带纸; 必须单独扔掉。
宇航员迈克·马西米诺说,当他需要坐在太空厕所上时,他会使用大腿约束装置,因为坐在上面感觉就像骑直升机一样。 “我想起《逍遥骑士》中的彼得·方达,”他说。 “这对我来说是正确的位置。”
如今,国际空间站的宇航员去卫生间时,会进入一个盘子大小的小马桶孔,风扇会吸走他们的排泄物。
配备风扇的独立漏斗吸走他们的尿液。
宇航员完成任务后,他们的粪便被储存在一个塑料袋中,最终被运送到一艘货船上,货船在冲向地球时燃烧殆尽。
宇航员萨曼莎·克里斯托福雷蒂 (Samantha Cristoforetti) 演示国际空间站厕所 (ESA/Youtube)
退休空间站指挥官佩吉·惠特森(Peggy Whitson)在太空中度过的时间比任何其他美国宇航局宇航员都多,他告诉《商业内幕》,漂浮很棒,但在太空上厕所就不那么好了。
“当马桶开始满了之后,”她谈到厕所时说道,“你必须戴上橡胶手套,然后把它收起来。”
国际空间站上的厕所在收集尿液方面非常有效:大约 80-85% 的尿液被回收并成为宇航员的饮用水。
“我们想要一个闭环系统,这意味着我们必须回收所有的水,”她说。
如今,男性和女性宇航员在太空行走时都使用这些最大吸收力服装。
最大吸收服装 (NASA)
该装备的品牌名称是 Absorbancies,但为 NASA 制造它们的公司并不存在不再了。 美国宇航局有自己的库存。
国际空间站厕所的记录并不完美:2008 年 5 月,部分厕所出现故障。
幸运的是,固体废物功能仍然有效,当时连接到空间站的联盟号飞船也有厕所(但容量有限)。 对于尿液,宇航员必须使用袋子。
据美联社报道, 这厕所故障这是一个问题,因为它是当时车站上唯一的一个。
六个月后,这个价值 1900 万美元的俄罗斯制造马桶抵达国际空间站,成为空间站的第二个马桶。
(美国宇航局)
这个废物和卫生隔间是在 STS-126 任务中搭乘奋进号航天飞机运送到国际空间站的。 俄罗斯建造的厕所系统将液体和固体废物分开输送。
去年,美国宇航局发起了“太空便便挑战”,以解决宇航员连续几天被绑在宇航服中可能出现的潜在问题,比如执行太空任务时。。 该设备获得最高奖金:15,000 美元。
(撒切尔·卡登博士)
该系统基于胯部的一个小入口,可以连接各种袋子或管子来收集废物。 它甚至可以帮助宇航员在不脱掉宇航服的情况下更换内衣。
撒切尔·卡登 (Thatcher Cardon) 与妻子和两个十几岁的孩子一起在晚上和周末制作原型。
“所有的设计都是我在脑子里完成的。我会躺下来思考并想象不同的概念。”卡登此前曾告诉《商业内幕》。
“我想,‘废物需要从宇航服中排出。’”
美国宇航局还没有准备好在其宇航服中使用该系统,但表示可能会利用“某些方面”来开发更好的方式让宇航员在未来穿着宇航服。
(撒切尔·卡登)
卡登还是一名空军军官、家庭医生和飞行外科医生,他说相同的设计理念可以用于身体其他部位的紧急手术。
“在肚脐上放一个这样的端口,你就可以做腹部手术,”他说。 “如果宇航员在太空中遇到过遭受创伤的情况,比如采矿,你可能希望在那里拥有这些端口。”
但太空卫生间似乎不会很快变得迷人。
本文最初发表于商业内幕。
更多来自商业内幕: