生活在地球上的我們每天都要上廁所,相比於以前,抽水馬桶的普及很大程度上解決了衛生和氣味的問題。不過這也是得益於地球重力,想像一下在太空環境中,你的排洩物不向下走而是在空間中自由漂浮,偶爾還可能碰到你。那將是一種什麼樣的感受?
關於1969年阿波羅10號的錄音文件裡,洩漏出這樣一段對話(來源:維基解密):
飛行員:那玩意兒是從哪裡來的?
指揮官:快給我一張紙!它要從我眼前飄過了!
飛行員:這不是我拉的,我拉的不是這個形狀!
飛行員:我也不認為這是我拉的!
指揮官:也不是我!我的有點稀,早丟了!
太空廁所問世之前太空人是怎麼上廁所的?
這就要從第一個上天的太空人說起,上世紀60年代初蘇聯發射了人造衛星之後,「將人送上太空」這個想法就一直在蘇聯航空高層腦子揮之不去。終於在1961年他們將其付諸實踐,蘇聯太空人加加林要駕駛東方1號進入距離地球300公裡的公轉軌道繞地球轉一圈,只不過那次任務時長只有不到2個小時,當時人們也沒有考慮到上廁所的問題。
之後美國為了太空競賽也開始向太空「送人」,這位太空人叫艾倫·謝潑德,很多人記住他不僅是因為他是美國第一位進入太空的太空人,還因為他是第一個在太空中解決了上廁所問題的人,只不過方式是「就地解決」。其實艾倫的任務時長只有15分鐘,但是因為準備工作他在發射火箭待了很長時間,然後他請示指揮部,指揮部讓他自己看著辦,於是他就在起飛前將尿尿在了太空衣裡。
他後來回憶說:「當然,我們穿的是棉製內衣,吸收特別好,發射的時候,褲子已經完全乾了。
然後人們意識到了太空中尿尿的問題,因為當時的太空人多為男性,所以就專門設計了一個袋子來收集尿液,NASA稱之為「袖套」。乳膠袖套連著塑料管、閥門、夾子、收集袋。並不是特別好使,有時會漏。至於女性太空人,到了1963年NASA為了解決太空人上廁所不便的問題,在太空衣中加入高分子吸收體,發明了能吸水1400毫升的紙尿片,這就是後來家喻戶曉的尿不溼前身。
隨著太空執行任務時長的增加,人們也意識到了太空中大便的問題,比如阿波羅8號的任務,一去就是好幾天。固體排洩物不僅容易洩露,還很難收集,且味道很衝。最初的辦法也比較簡單粗暴,就是拿一個袋子粘在屁股上;等拍完便以後,按照NASA官方指南:「排便後,請密封並揉捏袋子,以便將液體殺菌劑與內裝物混合,以達到標準的糞便穩定度。」 這樣做是為了防止這些細菌繁殖產生氣體最後導致袋子膨脹爆炸。
到1973年有了太空站,太空人要在太空中生活幾個月,於是太空廢物收集處就誕生了。其實就是牆上的一個洞,被鉤在風扇和行李袋上,後面連接著廢物收集系統。這是個糞便處理系統,把自己的糞便放進袋子裡做成真空乾燥款,然後再把它們倒入垃圾箱裡。
進入太空廁所時代
到了1980年,工程師才開發了真正意義上的廁所,在太空梭上以及空間站中使用。這種廁所(價值5萬美元)的開口非常小(地球上常規馬桶口面積的四分之一),是為了在開口處提供更大的負壓,能夠將廢物吸收進去,自動乾燥然後自行打包封存。不過太空中沒有重力很難保持平衡,所以太空人要經過訓練(有時候為了提高訓練成果,訓練座椅下還有個攝像頭,幫太空人看清自己的目標)才能在太空中順利排便。
經過初代太空馬桶的不斷升級換代,再考慮到女太空人的生理結構,科學家們就設計出了一個價值2300萬美元的馬桶。這套系統有一個漏鬥,能夠更好的收集尿液,方便女性使用,而且在座位上還有小隆起能夠方便太空人定位,找準位置。並且這套系統有很強的生物過濾系統,比之前的系統能夠很好的處理異味。研究人員專門對人類排洩物中能夠產生臭味的氣體列了一份清單,專門針對這些氣體進行過濾。
順便說個口味更重的:這個馬桶可以對尿液進行處理,然後用於太空人的飲水、洗漱……畢竟空間中的水資源也不是大風颳來的。至於太空人處理後的「固態排洩物」會被保存在一個塑膠袋裡,集中運送到一艘小貨船上,然後衝向地球燃燒走完最後一程,既經濟又環保。
NASA已經向國際空間站發射的貨運飛船中,裝載了那個耗資達到了2300萬美元史上最貴馬桶,SpaceX今年也在載人龍飛船上裝了個自家研發的「廁所」,據說可以自動對接國際空間站。將從太空人的如廁體驗中獲取經驗,以便未來為登月或者飛向火星的計劃中採用。