价值1.5亿马桶，特别为女性改造，为何一年里使用者不超20人

美国宇航局为了帮助宇航员勇往直前克服后顾之忧，今年10月初向国际空间站运送了最新设计的太空马桶。这是过去数十年间美国宇航局设计的首个新型马桶，它最终将被用于深空飞行任务，目前该机构首选在距离地球更近的地方进行测试。

被称为通用废物管理系统的新型马桶，10月5日作为货物补给运输的一部分抵达国际空间站。美国宇航局宇航员克里斯·卡西迪和他的俄罗斯同事伊凡·瓦格纳以及阿纳托利·伊万申，将会拆开货船的包装并计划很快安装马桶。

美国宇航局花了6年时间，耗资2,300万美元设计制造新的高科技移动座厕，折合人民币1.5亿元。这笔巨资实际上目前完成了两套座厕装置。宇航员们将在国际空间站上安装首个新型马桶。如果能达到预期的效果，美国宇航局将会在即将进行的阿尔忒弥斯2登月任务中安装第二套新型马桶，该任务计划在未来几年内发射。新型马桶未来还可能用于人类登月探测器或前往火星的航天器中。

在设计新厕所时，工程师必须考虑到这样一个事实，美国宇航局未来的“猎户座”深空探测太空舱空间毕竟十分有限。因此任何新设计的马桶都必须与国际空间站上现有的马桶一样紧凑，高效。美国宇航局的工程师们现在设计了这种露营车大小的马桶，它比目前使用的马桶小大约65％，而且轻40％。它也更加节能。NASA新马桶项目经理梅利莎·麦金莱在发射前前的新闻发布会上说：“航天器上的空间和动力极为宝贵。您可以想象优化这些功能，可以让我们在很多方面收益。”

在许多方面，新马桶的工作原理与以前的马桶相同。这是因为所有太空厕所都依赖于一个重要的原理：吸力。在没有重力的情况下，一切都会漂浮。宇航员产生的排泄物需要被收集到马桶里，否则可能会最终导致空间站里到处都是便便。宇航员小便要使用附在软管上的漏斗，利用风机的驱动力通过软管将尿液吸入水箱。宇航员如果大便的话，需要坐在一个容器上，它同样依靠同一个风机，将他们的排泄物吸进收集袋。

新的马桶是紧凑的圆柱体，高约71厘米，采用了与之前迭代相同类型的风扇系统以及与软管相连的漏斗。它还有一个可移动的垃圾压实机，供宇航员存放粪便。每次宇航员大便时，他们的排泄物都会被吸进一个袋中。宇航员完成排便后，会把垃圾袋密封起来，然后将包装好的便便向下推入收集罐中。然后他们需要再配置一个新的排泄袋。宇航员不断重复此过程，直到罐子装满为止。随着罐子装满，卫生间和隔壁的味道可能闻起来并不舒服。收集罐大约会容纳30个垃圾袋。收集罐装满后，30个垃圾袋会与其他太空垃圾一起丢弃到外层空间。

新式马桶的工作方式与旧式马桶大致相同，但与以前的设计有一个主要不同：包容性。从历史上看，太空厕所最初的设计主要是为了方便男性大小便。现在美国宇航局表示，这次新型马桶的设计，他们与该机构的女宇航员进行了密切的合作，以改善漏斗和马桶座的形状。项目经理梅利莎·麦金莱说：“漏斗被完全重新设计，以更好地适应女性的身体。尤其是当宇航员尝试同时进行大小便时，这是一个需要技术上关注的问题”。

女性宇航员合作提供的信息有助于重新设计漏斗的形状和长度，以及其在马桶旁边的位置以及座圈的形状。因此座椅和尿液漏斗都经过了重新设计，可以改善女性宇航员的体验。

新的马桶还具有特殊的内置系统，可在将尿液输送到国际空间站的生命支持系统进行水循环利用之前，对其进行预处理。尿液中偶尔会包含固体物质，随着时间的推移，这些物质会沉淀滞留在马桶内。为了缓解这种问题，NASA将采用高酸性溶液来分解尿液中的任何沉积物。工程师使用特殊的3D打印技术，用钛和其他耐用合金等坚固的金属制成马桶的耐酸部件。

另一个升级是新型马桶是自动操作的。此前前的座便器需要宇航员按下开关才能启动，而新型马桶在宇航员从座架上取下漏斗或掀开马桶盖时，风机会自动开启。卡西迪很快就会在国际空间站的美国区的旧马桶旁边安装新马桶。宇航员从去年开始就准备着它的到来，他们已经安装了一个新的隔间。在此过程中，旧马桶突然漏水，宇航员不得不仓皇应对。泄漏只是旧的马桶多年来发生的一系列问题中的最新问题，此前2008年出现风机故障，2010年液体废物处理系统中发生钙积累阻塞。麦金莱希望这种新设计能够减少应对未来的故障。

为了最终能在太空中应用，新型马桶已经在地面上进行了广泛的测试，工程师将其朝向多个不同的方向，以确保抽水效果良好。预计新型将在未来几个月内频繁使用，国际空间站美国区近期将会有五名宇航员同时存在，而不是平常的三名。

现在在太空中使用马桶可能不是太空旅行中最令人尴尬的事情，相比太空旅行初期，现在大小便容易得多。过去宇航员艾伦·谢泼德曾经在发射平台上等待升空时，不得不在太空服中小便，在几年后的1969年阿波罗11号任务期间，，宇航员把尿撒到了宇航服服下面的收集袋中。他们需要每天更换袋子，而且经常发生泄漏。

而大便说起来更加尴尬： 宇航员们实际上是在屁股上粘了一个袋子，如果幸运的话，这个袋子可以收集他们的排泄物。这不是一个简单的设置，因为汤姆·斯塔福德和阿波罗10号的船员可以证明。在执行任务期间，斯塔福德不得不告知其他宇航员说他没成功把大便收集起来。美国宇航局的任务记录中有如下描述：“快给我拿一张餐巾纸。空中漂浮着一块便便”。

太空飞行的初期很乱，洗手间经常会发出难闻的气味。科学家们对太空环境如何影响人体知之甚少，因此美国宇航局甚至要求宇航员带回他们所有的便便袋进行分析。然而在月球表面漫步时，阿波罗宇航员甚至无法完全打开宇航服的口袋以便接下来打开便便袋。在月球漫步期间，宇航员穿着尿布，但目前尚不清楚他们中是否有人嫌尿布不够用尿湿了裤子。

20世纪70年代，美国宇航局发射了天空实验室，这是第一次在美国航天器上安装类似马桶的装置。这个基本装置单元包括墙壁上的一个开孔，通过这个洞将尿液和粪便吸入收集袋。之后宇航员们必须在一个特殊的隔间里晾干粪便，才能带回地球。直到1981年航天飞机项目发射，宇航员才获得了类似地面厕所的任何硬件。该马桶马桶基本上是一个金属碗，里面有一个抽水软管和一个用来排尿的漏斗。

当NASA等待新厕所的安装时，该机构正忙于设计更多的厕所，并一直在思考改善其垃圾收集系统的新方法。该机构还在研究如何从固体废物中提取水，以便也可以将其回收用于载人飞行任务。水是太空中的珍贵东西，研究表明粪便中的水含量高达75％。现在所有尿液都浪费了。如果能够从宇航员的粪便中成功提取水，它将可以提供更多的循环水来源。

科学家还发现，尿素可用于建筑材料或肥料。尿素是尿液中仅次于水的第二大最常见的化合物，欧洲的一个研究人员小组于今年早些时候证明，尿素可以与月球尘土混合并用作建筑材料。由此产生的材料称为地质聚合物，它类似于混凝土，可用于建造月球上的着陆台和栖息地等结构。

所有这些研究和发明表明，在计划飞行任务时，即使是人类太空飞行中最尴尬的部分也必须考虑在内。项目经理吉姆 · 富勒说：“当宇航员必须大小便时，我们要允许他们随意地满足身体欲望”。

最后解释一下，一年里奔赴太空驻留国际空间站的宇航员数量十分有限，满打满算也不会超过20个人。所以1.5亿人民币造价的太空马桶，目前看来确实使用机会一生难得！