太空厕所爆炸啦

张和持

航天器中并不只有高端的科学研究，宇航员同样也要面对吃喝拉撒的生存难题。在数百千米高的失重环境下，大小便难道只能在空中自由飞舞吗？

初次太空任务的尴尬3

时间回到1961年，NASA（美国航空航天局）正准备将美国首位宇航员艾伦·谢泼德送上天。这次亚轨道飞行任务只有短短15分钟，所以并没有考虑到生理问题。但他们还是过于天真了，发射当天，任务延迟了数小时，谢泼德穿着臃肿的宇航服在一旁随时待命。没过多久，他就忍不住想要小便。宇航服设计复杂，内部集成着众多线路，而液体很有可能导致短路。地面中心别无他法，只能暂时关闭宇航服里的相关线路，随后才允许谢泼德尿在裤子里。

不幸中的万幸，厚重的宇航服吸收掉了所有的液体，而持续向宇航服泵入的氧气很快就把它吹干了。几小时后，火箭发射升空。不知道谢泼德遥望美丽景色时，是否还如鲠在喉。

太空“纸尿裤”

虽然这次只是意外，但随后有备而来的太空任务，也不见得有多么“方便”。阿波罗计划的宇航员要想小便，只能戴着一种像是安全套的装置，其末端通过软管将尿液排到舱外，这种装置本来是用在小便失禁或手脚不便的病人身上的。将小便排到舱外也是无奈之举，毕竟飞船无法容纳如此多的废物。不过，这却造就了一出奇观：当液体出舱的一瞬间，它们会立刻冷却为无数冰晶小颗粒。难怪阿波罗9号宇航员拉塞尔·施韦卡特会说：“地球轨道上最美丽的风景，就是黄昏时分排放出艙的尿液。”

直接排出尿液也并非万全之策。1984年，“发现号”太空飞船的尿液排放系统出现故障，管道外围结起了巨大的冰柱。幸好宇航员们及时用机械臂将其弄碎，才没有损伤到船体。

从20世纪80年代开始，NASA研发了一系列在太空中使用的纸尿裤。这种材料可以吸收其自身质量300倍的水，即使10小时换一次也没关系。1963年的一次任务中，宇航员戈登·库珀的宇航服中尿袋破了，导致设备失灵，库珀只得手动操作。要是那个时候就有先进的纸尿裤，或许就不会有这样危险的情况了。

如今，空间站中使用的循环系统能收集大部分尿液以及空气中的水蒸气，并进行净化。NASA称，他们过滤出的水比美国的自来水更纯净，这就是为什么宇航员会说“今天的咖啡就是明天的咖啡”。

麻烦的大便

小便的问题解决了，真正折磨人的是大便。早期宇航员只能用一种特制的袋子装便便，而且由于没有重力，粪便不会自己往下掉，只能自己动手，阿波罗7号的3名乘客，为了成功上一次厕所，需要脱光衣服，准备好一小时的持久作战，还要多拿几沓卫生纸……粪便中的细菌生长会释放出气体，为了避免粪便袋爆炸，还需要在如厕完毕后，往里面撒上杀菌剂，然后将其混合均匀（当然是用手）。

一部分粪便被带了回来，用于科学研究，剩下的则和其他一些垃圾一起永远留在了月球上。当大家中秋赏月时，或许就有那么几缕月光是粪便袋反射过来的。

不过再怎么小心，也难免发生意外。阿波罗10号上就有发生过粪便袋裂开导致便便飘在空中的事，当然大家都肯定不承认是自己的便便。

阿波罗计划之后，现代意义上的太空厕所才终于被发明出来。虽然厕所仍然使用粪便袋，但操作已经方便了许多。新的厕所也涵盖了用于小便的软管，不管是大便还是小便，都能像吸尘器一般操作。不过这个“马桶”的开口很小，为了正确使用，厕所旁边还专门放了一枚摄像头，用来对准。

这么先进的设备，想必不会再出什么岔子了吧？不，你还是过于天真了。2019年年初，俄媒消息称，国际空间站美国那一侧的厕所发生了爆炸，泼洒了十升液体，几位宇航员只好用毛巾把这些液体裹回去。这间厕所由俄罗斯航空公司于20世纪90年代开发，价值高达1900万美元。幸好俄罗斯那边有另一个厕所，不然美国宇航员怕是要重拾传统技能了。

2300万美元打造新厕所

终于在2020年，全新的厕所上线了，为此NASA投入了整整2300万美元（相当于约1.5亿人民币）。新厕所采用耐腐蚀材料，一部分部件还是3D打印的，更加舒适，更加可靠，质量和体积也更小，试用起来与在地面没有区别。

宇航员们对新厕所充满了信心，觉得他们的卫生与安全有了保障。不过实际效果如何呢？还是需要经历时间的检验。相比以前几乎是为男性设计的厕所而言，这个新厕所也更利于女性使用。新型厕所将被塞进NASA的猎户座飞船，跟随阿耳忒弥斯计划前往月球，也许随后还会伴随人类征服火星及其他行星。

新厕所的循环功能对于未来的火星任务至关重要。火星任务来回整整两年，NASA当前的目标是将水资源回收率提高到98%，为此他们正在同步研究从粪便中分离水的方法。在可见的未来，我们或许能看到这一目标的实现。

不过，还有一些问题没有解决。假如人类要乘坐飞船前往更远的星球，或许就需要把这些系统集成到宇航服里。不光要像钢铁侠的盔甲一样在宇航服里循环水，还需要在十数天的时间里，能完成进食、排便等所有生存必需的操作。此前，日本开发了一种宇航服，能通过动作传感器自动吸走宇航员的尿液，并且自动将其清理、干燥。NASA也正在考虑为每个宇航员量身定制宇航服。等到次世代的全自动宇航服研制成功的那一天，人类探索的脚步想必会更加自由。

（徐妍荐自《青年文摘·彩版》）