航天員的辛酸如廁史

這個名為“通用廢物管理系統(tǒng)”的新型太空馬桶，耗資2300萬美元、花費6年多時間研制，堪稱史上最貴的馬桶。據(jù)稱，這種將航天員排出的尿液進行循環(huán)利用、過濾凈化得到的純凈水，比地球上任何水都要干凈。

今年10月初，美國國家航空航天局（NASA）用“天鵝座”貨運飛船，將大約3.6噸物資和設(shè)備送到國際空間站。其中，頗受矚目的是一個新馬桶。這個名為“通用廢物管理系統(tǒng)”的新型太空馬桶，耗資2300萬美元、花費6年多時間研制，堪稱史上最貴馬桶。

太空馬桶為什么這么貴，航天員上廁所有多難？

沒有太空馬桶時，航天員怎么“方便”

在沒有太空馬桶的時候，航天員是怎么“方便”的呢？早期載人航天活動中，航天員處理排泄物的方式較為奔放。20世紀60年代，美國實施阿波羅計劃時，航天員在太空中還沒用上馬桶，大小便需要分別使用收集裝置。其中大便收集袋擁有類似漏斗的圓形袋口，使用時要用它罩緊屁股，排入大便，再倒入殺菌劑，密封袋口后搖勻、揉捏，使內(nèi)部物質(zhì)充分混合。

航天員對尿液的處理則更為簡單直接。在很長一段時間里，他們都是將廢水直接排放到太空中。后來這種行為被叫停，原因不僅是為了環(huán)保，還為防范未知風險。

不堪回首的馬桶故障

有了太空馬桶，要想熟練使用，航天員需要開展專門的訓練。排便時，他們要保證屁股緊貼坐墊邊緣，讓馬桶內(nèi)完全密封，同時要牢記屁股與馬桶坐墊的相對位置。為此，美國約翰遜航天中心專門設(shè)計了馬桶訓練器，在馬桶里裝了一個攝像頭，航天員可以通過屏幕觀察和調(diào)整自己屁股的位置。

太空馬桶是不是就一定安全可靠呢？并非如此。1981年，哥倫比亞號航天飛機首飛任務(wù)期間，由于馬桶堵了，導致返程途中，廁所內(nèi)存儲的排泄物轉(zhuǎn)移到通風系統(tǒng)，在艙內(nèi)到處飄浮。

太空馬桶失靈，帶來的不只是環(huán)境問題，還會威脅到航天員的健康。美國已在空間站廁所中發(fā)現(xiàn)對抗生素具有高耐藥性的細菌菌株，它們有可能會進化成致病細菌，導致航天員患病。

天價太空馬桶到底好在哪兒

這次研制的新型太空馬桶重45公斤，高71厘米。它的體積比目前空間站使用的馬桶減少了65%，重量降低了40%，可以減少占用空間。新型太空馬桶采用了3D打印的鈦合金風扇分離器，可以產(chǎn)生強大的吸力，將排泄物吸入馬桶，確保它們不會亂飄。鈦合金材料也大大提高了馬桶的耐腐蝕性和耐久性，能節(jié)省更多的清潔和維護時間。

在太空中，水資源需要大量循環(huán)利用。據(jù)估算，航天員如果在太空生活1年，要喝掉700多升經(jīng)過處理的尿液。新型太空馬桶的尿液回收效率有了進一步提高，處理之后可以轉(zhuǎn)變?yōu)轱嬘盟谋戎赜兴黾?。其尿液凈化功能是通過尿素生物反應(yīng)器電化學系統(tǒng)來實現(xiàn)的，能將尿液中的尿素有效地轉(zhuǎn)化為氨，然后將氨分解為水和能量。據(jù)稱，這種將航天員排出的尿液進行循環(huán)利用、過濾凈化得到的純凈水，比地球上任何水都要干凈。

（《科技日報》2020.11.4 付毅飛/文）