太空馬桶維修(真空馬桶維修)

前沿拓展：

　　即使宇航員離開家園到距離地面數(shù)百萬公里的太空中執(zhí)行任務(wù)，仍無法逃避生活中的吃喝拉撒，他們?nèi)匀灰燥垺⑺X和上廁所，當(dāng)然，在零重力環(huán)境下使用廁所以及處理排泄物的方法有些棘手。

　　從最早期的太空任務(wù)開始，許多奇妙的裝置用于幫助宇航員在太空環(huán)境中排便，這些發(fā)明包括簡單的成人紙尿褲到更復(fù)雜的將尿液轉(zhuǎn)化為飲用水的馬桶系統(tǒng)。縱觀人類太空探索的歷史，宇宙飛船中都配備著廁所，盡管如此，近些年還是出現(xiàn)了一些問題，例如：廁所故障，男女共用廁所產(chǎn)生爭議等，這使得在太空上廁所成為一種冒險行為。

　　一起回顧太空旅行歷史，了解一下近年來宇航員在廁所里度過的最輕松和最令人惱火的時刻。

　　1、國際空間站價值2300萬美元的男女通用廁所

　　經(jīng)過6年研發(fā)和2300萬美元的投入，2020年10月5日，美國宇航局新型太空廁所——通用垃圾管理系統(tǒng)（UWMS）送達(dá)國際空間站，這個緊湊裝置將由宇航員安裝在國際空間站并投入使用，同時，宇航員將持續(xù)監(jiān)測該裝置的性能，從而確定未來幾年內(nèi)是否需要部署第二個UWMS系統(tǒng)，隨“阿爾忒彌斯2號”登月任務(wù)一同升空，或許未來可部署在火星載人任務(wù)中。

　　美國宇航局表示，事實上，UWMS系統(tǒng)是一款男女通用廁所，它比現(xiàn)有廁所的重量輕40%，體積小65%，并且更加節(jié)能，其通用核心設(shè)計在于很容易地集成到不同航天器和生命維持系統(tǒng)中。

　　美國宇航局宇航員杰西卡·梅爾解釋稱，基于UWMS系統(tǒng)能回收國際空間站90%的水基液體，其中包括尿液和水，我們嘗試在空間站建立地球自然水循環(huán)模擬系統(tǒng)，從空氣中回收水，至于空間站的尿液回收處理，今天的&34;咖啡&34;將是明天的&34;咖啡&34;，我們能夠做到充分的水循環(huán)利用。

　　水循環(huán)處理將是未來火星任務(wù)的關(guān)鍵，因為在為期兩年的往返任務(wù)中沒有其他水源可利用，依據(jù)美國宇航局一份新聞發(fā)布稿：美國宇航局的目標(biāo)是實現(xiàn)首次載人火星任務(wù)之前UWMS系統(tǒng)能達(dá)到98%水循環(huán)回收率，國際空間站是目前唯一驗證長期生命維持和廢物回收系統(tǒng)的太空測試點。

　　從實用角度來看，通常太空廁所主要是面向男性宇航員設(shè)計和使用的，但這款新型廁所是男女通用，因此頗受歡迎，美國宇航局UWMS系統(tǒng)項目主管梅麗莎·麥金利在該裝置啟用前的新聞發(fā)布會上說：“馬桶漏斗狀結(jié)構(gòu)經(jīng)過重新設(shè)計，可以更好地適應(yīng)女性生理特征。”

　　2、美麗的糞便垃圾

　　2009年秋天，一些天文觀測者驚訝地發(fā)現(xiàn)，他們認(rèn)為的壯觀天文現(xiàn)象其實只不過是外太空糞便垃圾，由于航天飛機空間有限，所以宇航員必須定期將糞便排放至太空，當(dāng)尿液釋放到太空時，立即冰凍成一團冰晶體。依據(jù)部分宇航員的描述，當(dāng)陽光照射尿液冰晶體轉(zhuǎn)化為水蒸氣時非常壯觀。

　　阿波羅9號宇航員拉塞爾·施韋卡特曾表示，日落時的尿液排放是太空軌道上最美麗的景象之一，當(dāng)尿液到達(dá)排放出口時，立即閃爍冰凍成大約1000萬個小冰晶體，它們瞬間以半球狀結(jié)構(gòu)迅速散開……猶如煙花噴霧一樣絢麗。美國宇航局稱，2009年排放的糞便垃圾非常大，大約有68公斤的尿液和水，因為當(dāng)時美國航天飛機入塢國際空間站，10天未排放糞便垃圾。

　　3、便桶幽默

　　2009年初，當(dāng)美國宇航局計劃為其最新太空艙命名時，該機構(gòu)向美國民眾征集命名活動，喜劇演員史蒂芬·科爾伯特從不錯過自我推銷的機會，他呼吁自己節(jié)目《科爾伯特報告》的觀眾在填寫選項中輸入他的名字，最終科爾伯特以壓倒性優(yōu)勢獲勝，共獲得23萬張投票，盡管他獲得了“勝利”，但美國宇航局還是選用第8名的命名方案，將該太空艙命名為“寧靜號”。

　　作為一個安慰獎，美國宇航局還是采用了科爾伯特的名字進(jìn)行命名，但不是對太空艙命名，而是對一個太空便桶命名為“科爾伯特”，不過他的名字最終用于命名太空跑步機，這位喜劇演員回應(yīng)說：“我感到無比自豪！以我名字命名的跑步機將很快安裝在國際空間站，幫助宇航員瘦身。”

　　4、太空馬桶出故障了！

　　如果地球上的廁所出現(xiàn)故障，可以找水管工進(jìn)行修理，但當(dāng)價值1900萬美元的太空馬桶出現(xiàn)故障，修理它就沒有那么容易了！2009年7月，國際空間站的廁所泵分離器進(jìn)水出現(xiàn)故障，導(dǎo)致6位空間站宇航員和7位“奮進(jìn)號”航天飛機到訪宇航員共同使用一個美方廁所，或者提出要求才可使用俄方廁所。

　　幸運的是，至少宇航員們還可利用空間站其他備用廁所，2008年的時候，國際空間站僅配備了一個廁所，當(dāng)唯一的廁所出現(xiàn)發(fā)動機風(fēng)扇故障時，工作人員唯一能做的就是忍受和堅持，最終，空間站工作人員都能操作應(yīng)急裝置，并且出現(xiàn)故障的太空廁所很快修好了，重新開始運行。

　　5、2.5億美元的太空廁所

　　“萊奧納爾多號”多功能后勤艙能將尿液轉(zhuǎn)化為飲用水，2008年，該后勤艙從“奮進(jìn)號”航天飛機轉(zhuǎn)移至國際空間站。

　　我們聽說過美國政府一些荒唐的財政支出，2008年，美國宇航局宣布投資2.5億美元建造太空廁所，其造價不菲，而且馬桶也不是純金材料制作的，但它有一個非常奇特的功能——能將尿液轉(zhuǎn)化為飲用水。

　　這款昂貴的水處理器不僅能將尿液過濾成飲用水，還能將毛巾上的汗水和濕氣變成飲用水，對于那些嘲諷飲用尿液的人們，美國宇航局官員回應(yīng)稱，過濾轉(zhuǎn)化的尿液比美國自來水更干凈，該設(shè)備每年可節(jié)省7噸飲用水。

　　2020年9月，美國宇航局將男女通用的太空廁所原型（通用廢物管理系統(tǒng)（UWMS）），送往國際空間站進(jìn)行現(xiàn)場測試和使用，該系統(tǒng)確實可以將尿液和汗水過濾成可飲用的水，這個太空廁所的最終價格是2300萬美元，在國際空間站安裝了兩個。

　　6、“避孕套馬桶”

　　美國宇航局“阿波羅”計劃使美國第一位宇航員成功登陸月球，但他的任務(wù)至少存在一個嚴(yán)重的設(shè)計缺陷：當(dāng)宇航員要上廁所時，他們被迫在下體位置套上一個類似避孕套的裝置，另一端連接在一根軟管上，將排出的尿液釋放到飛船另一端。

　　該裝置的技術(shù)含量較低，可能會讓人無法忍受，如果宇航員開始小便前過早地打開閥門，吸力過大會將他們的生殖器吸入軟管，一旦宇航員開始小便，該裝置經(jīng)常會溢出尿液，考慮到零重力的影響，當(dāng)時使用該裝置排泄糞便是非常糟糕的經(jīng)歷。

　　與失重排便的痛苦相比，小便的解決方式不算什么，宇航員必須在屁股上綁一個袋子，一旦宇航員開始進(jìn)入太空，必須緊緊抓住袋子，避免排出的糞便四溢，打開一個藍(lán)色殺菌劑膠囊，將所有排泄物混合在一起。這樣的過程經(jīng)常難以描述，阿波羅7號任務(wù)機組人員曾敘述這樣的經(jīng)歷：“當(dāng)返回地球，我脫光衣服，用1個小時的時間，準(zhǔn)備足夠的紙巾……”

　　7、俄羅斯宇航員不能使用太空衛(wèi)生間！

　　在國際空間站生活的宇航員像一個大家庭，每個人都在爭搶廁所，2009年，俄羅斯宇航員根納季·帕達(dá)爾卡向當(dāng)?shù)孛襟w報怨稱，在國際空間站工作期間，被告知不得使用空間站美國一側(cè)的衛(wèi)生間！

　　美國人并不是在太空重演冷戰(zhàn)，事實證明，帕達(dá)爾卡實際上是把衛(wèi)生間的關(guān)閉歸咎于俄羅斯政府，2003年，俄羅斯政府就美國宇航員使用空間站資源向美國宇航局收費，美國政府的回應(yīng)是要求俄羅斯宇航同遠(yuǎn)離美國的設(shè)施。帕達(dá)爾卡在接受記者采訪時稱，衛(wèi)生間關(guān)閉事件對宇航員士氣產(chǎn)生了真實影響，而禁止美國宇航局使用健身自行車也沒有提振他們的精神。

　　8、便攜式廁所

　　目前，日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）研發(fā)一種工作原理很像高科技尿布的馬桶，如果這種便攜式馬桶能修好，宇航員就不必到特定的廁所排泄糞便，因為這種“高科技尿布”可以隨身攜帶。該裝置帶有運動傳感器，可以探測到宇航員排泄糞便的時間，并自動觸發(fā)抽吸裝置將排泄物吸走，一旦宇航員完成任務(wù)，該裝置將進(jìn)行清洗和烘干，此外，它還能消除任何不愉悅的聲音和氣味，所以宇航員可以選擇距離工作范圍很近的區(qū)域“解決問題”，不影響身邊其他宇航員。

　　9、發(fā)現(xiàn)尿液冰柱

　　1984年，“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機在一次太空任務(wù)中由于廢水排放系統(tǒng)故障，導(dǎo)致航天飛機外部出現(xiàn)一個由尿液構(gòu)成的巨大冰柱，宇航員立即意識到該問題的嚴(yán)重性，尿液處理循環(huán)系統(tǒng)可能會在重返地球大氣層時斷裂，并直接損壞航天飛機上的保護(hù)隔熱板，導(dǎo)致航天飛機機械臂斷開，最終在該航天飛機返回地球時，隔熱板被完好保存下來，但宇航員別無選擇，只能關(guān)閉尿液收集系統(tǒng)，安全危機解除了，但卻導(dǎo)致宇航員在接下來的6天任務(wù)中無法正常使用廁所。

　　10、謝潑德歷史性廁所緊急事件

　　1961年5月5日，艾倫·謝潑德參與了具有歷史意義的美國首次載人太空飛行，原計劃此次飛行僅15分鐘，但由于天氣原因和技術(shù)問題，發(fā)射時間延誤了4個小時，最終“不可避免”地出現(xiàn)尷尬的場面……謝潑德通過無線電對管制員說：“我要小便！”但他被告知：“不可能！”由于情形窘迫，謝潑德只得直接穿著太空服解決小便問題。

　　一旦太空任務(wù)出現(xiàn)時間延誤，工程師們就知道他們必須要對飛船配備真實有效的廁所裝置，正常情況下，這些太空廁所需要安全帶、把手、腳部約束裝置，從而確保宇航員不會漂浮在空中，同時排泄的尿液不會在空中漂浮，由于太空中沒有重力，太空廁所配備一個風(fēng)扇將尿液和糞便分別吸進(jìn)各種的收集容器，在飛船返程空氣再次進(jìn)入太空艙之前，過濾器會清除任何難聞的氣味。（葉傾城）

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