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        天價太空馬桶

        2021-12-28 02:54:48付毅飛
        初中生世界·八年級 2021年10期
        關(guān)鍵詞:艙段航天飛機排泄物

        付毅飛

        即使是高大上的航天員,也需要面對“屎尿屁”的“三俗”問題。 即使是馬桶,要進入太空,也得變成高精尖的裝備。

        2020年10月初,美國國家航空航天局(NASA)用貨運飛船將大約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。這臺名為“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。

        天價太空馬桶到底好在哪兒

        新型太空馬桶重45公斤,高71厘米,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。

        相比老式太空馬桶,新馬桶還有一個特點,打開馬桶蓋后,氣流會自動噴出,從而控制異味的擴散。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,讓航天員可以將更多精力投入到科研和探索任務(wù)中,而不必為刷馬桶這樣的事情過度勞神。

        在太空里,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一年,要喝掉700多升經(jīng)過處理的尿液。新型馬桶的尿液回收效率有了進一步提升,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(xué)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。

        那些不堪回首的馬桶故障

        如此昂貴的太空馬桶,是不是就一定安全可靠呢?不。

        2008年5月21日,國際空間站俄羅斯艙段的馬桶出現(xiàn)故障,只能收納固體排泄物,液體處理不了。俄羅斯航天局緊急制造了替代品,請美國用6月初發(fā)射的“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機捎了上去。

        2009年7月19日,美國艙段的馬桶也壞了,好在“奮進”號航天飛機對接在空間站上。包括空間站值守人員和“奮進”號乘組的13名航天員,不得不排隊去航天飛機上廁所。然而,航天飛機上的馬桶并非為頻繁使用而設(shè)計。為了保護這臺珍貴的“獨苗”,地面指揮中心對航天員排便做出了嚴格的限制:每兩次使用需間隔6分鐘以上;使用3次后要停用30分鐘以上,以便系統(tǒng)冷卻。航天員們堅持了一個月,終于盼到下一班航天飛機送去了新馬桶。

        史上最不堪回首的馬桶故障,發(fā)生在1981年“哥倫比亞”號航天飛機首飛任務(wù)中。任務(wù)期間,馬桶堵了。航天員們坦然面對逆境,堅強地套上了大便收集袋。然而返程途中,報廢廁所中存儲的排泄物轉(zhuǎn)移到通風系統(tǒng),如天女散花般噴涌而出,在艙內(nèi)到處飄浮,場面極為慘烈。

        太空馬桶失靈,帶來的不只是衛(wèi)生問題和感官刺激,甚至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(dǎo)致航天員患病。為了設(shè)計出更好的太空馬桶,2020年6月,美國啟動了一項“月球廁所挑戰(zhàn)賽”活動,面向全球征集“月球廁所”設(shè)計方案,用于2024年的登月計劃。

        (選自2020年第23期《科學(xué)大觀園》,本刊有刪改)

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