天價太空馬桶

付毅飛

即使是高大上的航天員，也需要面對“屎尿屁”的“三俗”問題。 即使是馬桶，要進入太空，也得變成高精尖的裝備。

2020年10月初，美國國家航空航天局（NASA）用貨運飛船將大約3.6噸物資和設備送到國際空間站。其中頗受矚目的，是一個新馬桶。這臺名為“通用廢物管理系統(tǒng)”的新型太空馬桶，耗資2300萬美元，花費6年多時間研制，堪稱史上最貴馬桶。

天價太空馬桶到底好在哪兒

新型太空馬桶重45公斤，高71厘米，采用了3D打印的鈦合金風扇分離器，可以產(chǎn)生強大的吸力，將排泄物吸入馬桶，確保它們不會亂飄。

相比老式太空馬桶，新馬桶還有一個特點，打開馬桶蓋后，氣流會自動噴出，從而控制異味的擴散。鈦合金材料也大大提高了馬桶的耐腐蝕性和耐久性，能節(jié)省更多的清潔和維護時間，讓航天員可以將更多精力投入到科研和探索任務中，而不必為刷馬桶這樣的事情過度勞神。

在太空里，水資源需要大量循環(huán)利用。據(jù)估算，航天員如果在太空生活一年，要喝掉700多升經(jīng)過處理的尿液。新型馬桶的尿液回收效率有了進一步提升，處理之后可以轉變?yōu)轱嬘盟谋戎赜兴黾?。其尿液凈化功能是通過尿素生物反應器電化學系統(tǒng)來實現(xiàn)的，能將尿液中的尿素有效地轉化為氨，然后將氨分解為水和能量。據(jù)稱，這種將航天員排出的尿液進行循環(huán)利用、過濾凈化得到的純凈水，比地球上任何水都要干凈。

那些不堪回首的馬桶故障

如此昂貴的太空馬桶，是不是就一定安全可靠呢？不。

2008年5月21日，國際空間站俄羅斯艙段的馬桶出現(xiàn)故障，只能收納固體排泄物，液體處理不了。俄羅斯航天局緊急制造了替代品，請美國用6月初發(fā)射的“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機捎了上去。

2009年7月19日，美國艙段的馬桶也壞了，好在“奮進”號航天飛機對接在空間站上。包括空間站值守人員和“奮進”號乘組的13名航天員，不得不排隊去航天飛機上廁所。然而，航天飛機上的馬桶并非為頻繁使用而設計。為了保護這臺珍貴的“獨苗”，地面指揮中心對航天員排便做出了嚴格的限制：每兩次使用需間隔6分鐘以上;使用3次后要停用30分鐘以上，以便系統(tǒng)冷卻。航天員們堅持了一個月，終于盼到下一班航天飛機送去了新馬桶。

史上最不堪回首的馬桶故障，發(fā)生在1981年“哥倫比亞”號航天飛機首飛任務中。任務期間，馬桶堵了。航天員們坦然面對逆境，堅強地套上了大便收集袋。然而返程途中，報廢廁所中存儲的排泄物轉移到通風系統(tǒng)，如天女散花般噴涌而出，在艙內到處飄浮，場面極為慘烈。

太空馬桶失靈，帶來的不只是衛(wèi)生問題和感官刺激，甚至會威脅到航天員的健康。美國已在空間站廁所中發(fā)現(xiàn)對抗生素具有高耐藥性的細菌菌株，它們有可能會進化成致病細菌，導致航天員患病。為了設計出更好的太空馬桶，2020年6月，美國啟動了一項“月球廁所挑戰(zhàn)賽”活動，面向全球征集“月球廁所”設計方案，用于2024年的登月計劃。

（選自2020年第23期《科學大觀園》，本刊有刪改）