航天器中并不只有高端的科學(xué)研究，宇航員同樣也要面對(duì)吃喝拉撒的生存難題。在數(shù)百千米高的失重環(huán)境下，大小便難道只能在空中自由飛舞嗎？

初次太空任務(wù)的尷尬3

時(shí)間回到1961年，NASA（美國(guó)航空航天局）正準(zhǔn)備將美國(guó)首位宇航員艾倫·謝潑德送上天。這次亞軌道飛行任務(wù)只有短短15分鐘，所以并沒(méi)有考慮到生理問(wèn)題。但他們還是過(guò)于天真了，發(fā)射當(dāng)天，任務(wù)延遲了數(shù)小時(shí)，謝潑德穿著臃腫的宇航服在一旁隨時(shí)待命。沒(méi)過(guò)多久，他就忍不住想要小便。宇航服設(shè)計(jì)復(fù)雜，內(nèi)部集成著眾多線路，而液體很有可能導(dǎo)致短路。地面中心別無(wú)他法，只能暫時(shí)關(guān)閉宇航服里的相關(guān)線路，隨后才允許謝潑德尿在褲子里。

不幸中的萬(wàn)幸，厚重的宇航服吸收掉了所有的液體，而持續(xù)向宇航服泵入的氧氣很快就把它吹干了。幾小時(shí)后，火箭發(fā)射升空。不知道謝潑德遙望美麗景色時(shí)，是否還如鯁在喉。

太空“紙尿褲”

雖然這次只是意外，但隨后有備而來(lái)的太空任務(wù)，也不見(jiàn)得有多么“方便”。阿波羅計(jì)劃的宇航員要想小便，只能戴著一種像是安全套的裝置，其末端通過(guò)軟管將尿液排到艙外，這種裝置本來(lái)是用在小便失禁或手腳不便的病人身上的。將小便排到艙外也是無(wú)奈之舉，畢竟飛船無(wú)法容納如此多的廢物。不過(guò)，這卻造就了一出奇觀：當(dāng)液體出艙的一瞬間，它們會(huì)立刻冷卻為無(wú)數(shù)冰晶小顆粒。難怪阿波羅9號(hào)宇航員拉塞爾·施韋卡特會(huì)說(shuō)：“地球軌道上最美麗的風(fēng)景，就是黃昏時(shí)分排放出艙的尿液。”

直接排出尿液也并非萬(wàn)全之策。1984年，“發(fā)現(xiàn)號(hào)”太空飛船的尿液排放系統(tǒng)出現(xiàn)故障，管道外圍結(jié)起了巨大的冰柱。幸好宇航員們及時(shí)用機(jī)械臂將其弄碎，才沒(méi)有損傷到船體。

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，NASA研發(fā)了一系列在太空中使用的紙尿褲。這種材料可以吸收其自身質(zhì)量300倍的水，即使10小時(shí)換一次也沒(méi)關(guān)系。1963年的一次任務(wù)中，宇航員戈登·庫(kù)珀的宇航服中尿袋破了，導(dǎo)致設(shè)備失靈，庫(kù)珀只得手動(dòng)操作。要是那個(gè)時(shí)候就有先進(jìn)的紙尿褲，或許就不會(huì)有這樣危險(xiǎn)的情況了。

如今，空間站中使用的循環(huán)系統(tǒng)能收集大部分尿液以及空氣中的水蒸氣，并進(jìn)行凈化。NASA稱，他們過(guò)濾出的水比美國(guó)的自來(lái)水更純凈，這就是為什么宇航員會(huì)說(shuō)“今天的咖啡就是明天的咖啡”。

麻煩的大便

小便的問(wèn)題解決了，真正折磨人的是大便。早期宇航員只能用一種特制的袋子裝便便，而且由于沒(méi)有重力，糞便不會(huì)自己往下掉，只能自己動(dòng)手，阿波羅7號(hào)的3名乘客，為了成功上一次廁所，需要脫光衣服，準(zhǔn)備好一小時(shí)的持久作戰(zhàn)，還要多拿幾沓衛(wèi)生紙……糞便中的細(xì)菌生長(zhǎng)會(huì)釋放出氣體，為了避免糞便袋爆炸，還需要在如廁完畢后，往里面撒上殺菌劑，然后將其混合均勻（當(dāng)然是用手）。

一部分糞便被帶了回來(lái)，用于科學(xué)研究，剩下的則和其他一些垃圾一起永遠(yuǎn)留在了月球上。當(dāng)大家中秋賞月時(shí)，或許就有那么幾縷月光是糞便袋反射過(guò)來(lái)的。

不過(guò)再怎么小心，也難免發(fā)生意外。阿波羅10號(hào)上就有發(fā)生過(guò)糞便袋裂開(kāi)導(dǎo)致便便飄在空中的事，當(dāng)然大家都肯定不承認(rèn)是自己的便便。

阿波羅計(jì)劃之后，現(xiàn)代意義上的太空廁所才終于被發(fā)明出來(lái)。雖然廁所仍然使用糞便袋，但操作已經(jīng)方便了許多。新的廁所也涵蓋了用于小便的軟管，不管是大便還是小便，都能像吸塵器一般操作。不過(guò)這個(gè)“馬桶”的開(kāi)口很小，為了正確使用，廁所旁邊還專門放了一枚攝像頭，用來(lái)對(duì)準(zhǔn)。

這么先進(jìn)的設(shè)備，想必不會(huì)再出什么岔子了吧？不，你還是過(guò)于天真了。2019年年初，俄媒消息稱，國(guó)際空間站美國(guó)那一側(cè)的廁所發(fā)生了爆炸，潑灑了十升液體，幾位宇航員只好用毛巾把這些液體裹回去。這間廁所由俄羅斯航空公司于20世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)，價(jià)值高達(dá)1900萬(wàn)美元。幸好俄羅斯那邊有另一個(gè)廁所，不然美國(guó)宇航員怕是要重拾傳統(tǒng)技能了。

2300萬(wàn)美元打造新廁所

終于在2020年，全新的廁所上線了，為此NASA投入了整整2300萬(wàn)美元（相當(dāng)于約1.5億人民幣）。新廁所采用耐腐蝕材料，一部分部件還是3D打印的，更加舒適，更加可靠，質(zhì)量和體積也更小，試用起來(lái)與在地面沒(méi)有區(qū)別。

宇航員們對(duì)新廁所充滿了信心，覺(jué)得他們的衛(wèi)生與安全有了保障。不過(guò)實(shí)際效果如何呢？還是需要經(jīng)歷時(shí)間的檢驗(yàn)。相比以前幾乎是為男性設(shè)計(jì)的廁所而言，這個(gè)新廁所也更利于女性使用。新型廁所將被塞進(jìn)NASA的獵戶座飛船，跟隨阿耳忒彌斯計(jì)劃前往月球，也許隨后還會(huì)伴隨人類征服火星及其他行星。

新廁所的循環(huán)功能對(duì)于未來(lái)的火星任務(wù)至關(guān)重要?；鹦侨蝿?wù)來(lái)回整整兩年，NASA當(dāng)前的目標(biāo)是將水資源回收率提高到98%，為此他們正在同步研究從糞便中分離水的方法。在可見(jiàn)的未來(lái)，我們或許能看到這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

不過(guò)，還有一些問(wèn)題沒(méi)有解決。假如人類要乘坐飛船前往更遠(yuǎn)的星球，或許就需要把這些系統(tǒng)集成到宇航服里。不光要像鋼鐵俠的盔甲一樣在宇航服里循環(huán)水，還需要在十?dāng)?shù)天的時(shí)間里，能完成進(jìn)食、排便等所有生存必需的操作。此前，日本開(kāi)發(fā)了一種宇航服，能通過(guò)動(dòng)作傳感器自動(dòng)吸走宇航員的尿液，并且自動(dòng)將其清理、干燥。NASA也正在考慮為每個(gè)宇航員量身定制宇航服。等到次世代的全自動(dòng)宇航服研制成功的那一天，人類探索的腳步想必會(huì)更加自由。

（徐妍薦自《青年文摘·彩版》）