如何處理宇航員在太空中的“排洩物”?

2016年，美國國家航空航天局（

NASA

）舉辦了一場獨一無二的挑戰賽。又名“美國宇航局

太空

便便挑戰賽”。這是一種太空服設計大賽，目的是解決太空中的糞便問題。如果你認為誰會無聊到參加這樣的比賽呀，那你就錯了。有多達5000支隊伍參賽，從初賽開始就競爭異常激烈。

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第一名的1。5萬美元的獎金也很吸引人，人們有此高的興趣也表明

廢物處理是太空中的一個重要問題

。

在地球上，你所要做的就是看到地上的“可看的東西”並可以解決。但在太空中，情況就不一樣了。此外，尿液和糞便也是重要的資源。讓我們快速看看糞便在太空周圍的空間發生了什麼。不要太擔心。因為它沒有味道。

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飛船上的“糞便”事件

你不需要考慮如何處理地面上的糞便。就是在中世紀的歐洲也用著傳統的方法，糞便是挨家挨戶扔的，倒在在附近的小巷或小溪裡，或者在有些鄉村，豬圈和廁所並存著。但是，我們生活在沒有空氣的宇宙有限空間中情況就完全不一樣了。

有一個有趣的事就發生在太空中的排洩物上。1969年。在登月前的緊張局勢中，“事件”發生在阿波羅10號飛機，該太空飛船執行繞月飛行並返回地球的任務。三名船員因漂浮在船內的糞便發生爭執。讓我們花點時間看看1976年的解密檔案。

“啊！誰幹的？”，“快給我一張手紙，這裡有一坨屎飄在空中。“大便在空中飄”，“我的老天！”

許多人認為，之前曾發生過一次或另一起事故的約翰是主要嫌疑人，但他的身份從未被確定。儘管如此，這次被稱為“第一次宇宙大便事件”和“身份不明的糞便”的事件據說是開發利用大氣壓力吸入排洩物的宇宙飛船廁所的開始。

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試飛員在NASA的X-15前擺出有點“奇怪”的姿勢。

宇航員

不能輕易換上宇航服，上廁所是一個嚴肅而重要的問題

太空中如何處理尿液和糞便？

人類最基本的生理活動即使在太空中也不會停止。為此，包括美國宇航局在內的航天開發機構長期以來一直在考慮解決宇航員的大便問題，他們仍在思考一個“完美”的解決方案。在沒有重力的空間裡，排洩物沒有外在的拉力（重力），所以排洩出來的力只有人體在飛船內部推動和遊動的力。它可能會損壞或汙染航天器內的裝置。但是，不能可能無條件地將其彈射出飛船。你想想如果排洩物在外太空漂浮時速度加快，它會以比子彈更快的速度繞地球執行，這會對衛星等造成嚴重威脅。

1961年5月，美國將第一位宇航員艾倫·謝潑德（AlanShepard）用“自由7號”送入太空。當時，自由7號是一艘只有一個人可以乘坐得非常小的飛船，預定的太空飛行時間只有15分鐘左右。當然，沒有廁所等便利設施。然而，在發射當天，由於惡劣的天氣和機械問題，自由7的發射被推遲了整整四個小時，與此同時，謝潑德不得不與生理問題作鬥爭。謝潑德最終穿著他沾滿尿液的宇航服離開了地球。這是因為為了解決生理問題，你必須走出飛船，脫掉你的宇航服，然後發射又會被推遲。從太空發展初期，人類就對太空小便問題深有感觸。

後來，在阿波羅計劃中，使用專用小便器解決尿液問題。有了像漏斗一樣的小便池。儘管食物和選單是根據大便調整的，但還是準備了大便袋以防萬一。直到第一個空間站Skylab出現，因為有足夠的空間安裝馬桶。

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解決身著宇航服全副武裝的宇航員的生理問題並非易事

尿液被回收到飲用水中，糞便被密封儲存

隨著

國際空間站

（ISS）的出現以及我們在太空中度過的時間越來越長，太空廁所得到了進一步發展。國際空間站上的太空廁所基本上像吸塵器一樣工作的。最大的事情（？）你需要在零重力下坐著解決問題，所以腳凳有一個單獨的把手。一旦排洩物從體內出來，便被吸入馬桶並密封在塑膠袋中。以這種方式收集的東西會在處理太空垃圾時被處理掉，裝載太空垃圾的貨船以正確的軌道發射，在大氣中燃燒。其中一些是透過擠壓水分、乾燥、單獨儲存並返回地球來處理的。它們還有另一個用途，需要測試以檢查宇航員的健康狀況。

小便比較容易。使用連線到軟管的尿液漏斗吸出尿液。收集在廢水箱中的尿液可以淨化後用作飲用水。國際空間站使用的93%的水在重新使用之前都要經過淨化過程。留在國際空間站上的美國宇航局宇航員不僅淨化透過呼吸或汗水撥出的水，還淨化淋浴後剩餘的水、尿液和實驗室動物的尿液，用作飲用水。2009年，國際空間站的三名宇航員舉辦了一場活動，敬酒並飲用透過杯中新安裝的淨水裝置過濾的水。剛喝完水，就感嘆“味道很棒。”

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國際空間站的廁所

除了淨化和回收國際空間站用水的系統外，僅製造和安裝馬桶的成本就高達2。5億美元。住在飛船上的時候，你可以在這麼昂貴的廁所里拉屎，但是當你在外太空工作，或者在飛船和地面之間來回穿梭時，情況就不一樣了。如果在發射航天器或從地球軌道降落到地面時突然出現“情況”，那就沒有其他辦法了。這就是為什麼我們為宇航員製作單獨的尿布。NASA舉辦了“太空便便挑戰”，總獎金為3萬美元。

對排洩物的意識轉變，便便做食物？

儘管使用瞭如此“昂貴”的馬桶，並擁有完美的淨化技術來“品嚐水”，但在太空中排便仍然不容易。

佩姬·惠特森（PeggyWhitson）作為宇航員在國際空間站上總共度過了665天，是美國在太空中時間最長的宇航員。在一次關於太空生活的採訪中，他說：“我喜歡太空生活。除了排便一件事，”她說。飛船當然不是旅館，但太空中的“排便”實在是太難了，就連受過太空生活訓練的航天員都抱怨不已。

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佩姬·惠特森是在太空中時間最長的美國宇航員。“我喜歡太空生活，除了排便，”他說

然而，儘管如此繁瑣和困難，對空間糞便的看法正在慢慢發生變化。人類不僅在宇宙飛船上飛行或留在國際空間站上，而且在月球或火星上生活也充滿挑戰。隨著糞便越來越有可能被用於遠距離太空旅行或長期太空停留的新用途，對糞便的看法也發生了轉變。對於長期在太空旅行的宇航員來說，食物採購尤為重要。為此，有團隊正在開發一種可以透過回收糞便來製作食物的技術（一般人還真接受不了）。

事實上，美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員已經開發出一種將微生物與人類排洩物結合起來製作食物的系統。由於國際空間站上的宇航員正在將他們的尿液回收到飲用水中，因此糞便被回收用於食物也就不足為奇了。儘管這項由NASA的研究資助進行的研究仍處於起步階段，但它已被公認為將人類送上火星的一項必不可少的技術，從而推動了其商業化。研究人員相信，與在火星上種植西紅柿或土豆相比，回收人類廢物將更快、更現實。

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電影《火星救援》中的場景。獨自留在火星上的主角馬克沃特尼成功地利用船員留下的糞便種植土豆

為什麼糞便在太空中得到特殊處理

《火星救援》中，馬克沃特尼獨自留在火星上，成功地利用真正船員留下的糞便種植土豆。他們需要的營養和細菌是由船員的排洩物提供的。就像電影中一樣，人類利用排洩物獲取太空生存和生命所需的食物的那一天終將到來。這就是糞便在太空中得到特殊處理的原因。

順便問一下，我一開始介紹的“太空便便挑戰”比賽是怎麼結束的？一等獎給了Cardon博士，他提出了在宇航服腹股溝附近打一個小洞的想法。據說有一個鎖定裝置可以防止空氣逸出。第二名是SPUDS團隊，他們提出了一種太空服，看起來像運動員在體育賽事中穿著的區域性防護罩。空氣流經防護罩的前後，該氣流用於排出排洩物。最後，第三名想到了將糞便儲存在宇航服內的想法。它是一種殺菌方法。美國宇航局表示，他們計劃將一些獲獎作品應用於真正的太空服設計中。

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在美國宇航局主辦的“太空便便挑戰”中獲勝的宇航服

宇航員希望將哪些想法商業化？無論採用什麼想法，宇航員可能都會做出同樣的反應。“難道就沒有更方便、更創新的方式嗎？”很明顯，太空中排洩物處理的研究將會一直持續到我們停止太空挑戰的那一刻。