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揭秘SpaceX载人龙飞船神秘太空厕所,竟然位于宇航员头顶?

36氪的朋友们 · 2020-05-29
太空厕所是发射计划中相当重要的一部分,因为赫尔利和本肯在到达国际空间站之前,将在载人龙飞船里呆上将近一整天的时间。NASA拒绝向媒体提供有关新太空厕所的任何细节。

编者按:本文来自腾讯科技,审校 金鹿 ,36氪经授权发布。

图1:准备搭载SpaceX载人龙飞船前往国际空间站的美国宇航局宇航员鲍勃·本肯(Bob Behnke

腾讯科技讯 5月28日,据外媒报道,自从59年前首位美国宇航员访问太空以来,美国宇航局(NASA)始终在努力寻找在太空保持清洁舒适的方法,包括让人们在太空中拥有洗手间设施。

第一种选择是相当粗糙的、临时的解决方案,导致了许多混乱。艾伦·谢泼德(Alan Shepherd)是第一个进入太空的美国人,1961年他在发射台上尿在了裤子里。他后来回忆说:“幸运的是,当我们发射时,裤子已经完全干了。”阿波罗项目的宇航员们不得不使用可卷起的袖口来小便,其他东西都要用塑料袋。有时废物会逃逸出来,四处漂浮。

1975年阿波罗任务结束后,工程师们将排便和小便描述为“太空旅行中最令人烦恼的事情”。即使是现在,当NASA的两名宇航员道格·赫尔利(Doug Hurley)和鲍勃·本肯(Bob Behnken)准备自2011年美国航天飞机计划结束以来首次从美国本土发射升空时,太空厕所的麻烦也没有完全解决。

SpaceX或NASA的任何官员都不愿意透露,载人龙飞船上的厕所的确切位置,以及它是如何工作的。在任何可公开获得的航天器技术图纸中,也没有关于厕所可能位于哪里的迹象。赫尔利本月早些时候告诉记者:“那个厕所?啊,我们会让你知道它是怎么回事。飞船上有太空厕所。我们会试一试,我们回来后会告诉你。”

SpaceX专有太空厕所之谜

图2:2020年5月24日,在NASA肯尼迪航天中心,SpaceX载人龙飞船和猎鹰9号火箭在佛罗里达

太空厕所是发射计划中相当重要的一部分,因为赫尔利和本肯在到达国际空间站之前,将在载人龙飞船里呆上将近一整天的时间。NASA拒绝向媒体提供有关新太空厕所的任何细节。当被问及厕所在哪里时,NASA约翰逊航天中心的发言人布兰迪·迪恩(Brandi Dean)说:“由于这是SpaceX的系统,该公司公共事务官员将会回答这个问题。”

图3:SpaceX提供的载人龙飞船内部图

在5月25日的新闻发布会上,SpaceX负责任务保证的副总裁汉斯·科尼斯曼(Hans Koenigsmann,负责此次飞行的安全和可靠性),拒绝提供有关载人龙飞船上新太空厕所的基本信息。当被问及厕所的基本位置和功能时,他回答称:“我不知道厕所问题的答案,所以我会跳过这一步。”

尽管载人龙飞船是NASA支付了大约31.4亿美元纳税人资金帮助建造的,但这艘飞船是私人开发的,它的许多系统被认为是专有机密。但事实可能是,SpaceX不想把宝贵的空间浪费在建造巨大的太空马桶上,而且这种设置很可能只是个简单的软管和袋子系统,很像俄罗斯联盟号航天器上的类似系统。

位于宇航员头顶上方?

图4:2019年3月3日,SpaceX载人龙飞船出现在NASA的欢迎仪式上

NASA前宇航员加勒特·赖斯曼(Garrett Reisman)曾在SpaceX的载人龙飞船开发中工作多年,他称太空厕所位于飞船顶部附近。但他说:“我不知道厕所是否真的很酷,但它确实存在。我可以告诉你它的位置--在1G(地球重力)环境下,它会朝向天花板。但在零G(微重力)环境中,这并不重要。”

图5:从宇航员座椅底部俯瞰载人龙飞船的内景

可容纳7人的载人龙飞船比俄罗斯联盟号飞船要大,后者有三个非常舒适的座位。自从近九年前终止航天飞机计划以来,NASA宇航员始终在向俄罗斯支付进入太空的费用。联盟号配备了被宇航员克里斯·哈德菲尔德(Chris Hadfield)称为“basic”的简易软管系统,他补充说,宇航员在发射前要灌肠两次,希望根本不会使用它。

图6:2016年,NASA宇航员安妮·麦克莱恩在SpaceX位于加州霍桑的总部参加了培训

但在这个接近4米宽的SpaceX太空舱上,仍然没有足够的空间来隐藏马桶。目前还不清楚该系统是如何工作的,但它肯定比之前航天飞机上使用的相对较大的厕所要小得多。

太空中上厕所绝非易事

已经退休的NASA宇航员佩吉·惠特森(Peggy Whitson)此前曾透露,上厕所无疑是太空生活中最糟糕的部分。设计能在微重力环境下工作的厕所并非易事,而且最早的一些软管接头是专门为男性设计的。

美国最近花了1900万美元为国际空间站建造了俄罗斯式厕所,而不是费心制造自己的系统,而这个厕所仍然很难使用。在离开地球之前,宇航员们必须在一个杯子大小的小洞上练习瞄准,使用摄像头进行对准,并学习如何连接必要的软管和袋子系统。

如果SpaceX能想出如何设计一个更好的外层空间厕所系统,宇航员在太空中会更舒服一些,最终在他们的火星之旅中也会如此。但就目前而言,该公司似乎决心将其可能提供的太空厕所任何改进或升级都严格保密。

太空厕所历史

50多年前,NASA的阿波罗计划通过其突破性的飞行和载人登月技术将人类太空飞行提升到了全新的水平。但是,虽然阿波罗任务创造了历史,但执行任务的宇航员却没有厕所可用。取而代之的是,宇航员们在“减压管”(只为男性宇航员设计,因为NASA当时只雇用男性宇航员)里小便,然后把它倒进一个袋子里,并带回地球进行测试。

快进到NASA的航天飞机计划,宇航员们终于有了太空厕所。这种厕所被称为废物收集系统(WCS),它使用旋转风扇将固体废物分布在容器中,容器暴露在空间的真空中将其干燥。然而,液体废物被排放到太空中。不过,在STS-3航天飞机的试飞中,系统失败了,宇航员杰克·卢斯马(Jack Lousma)和戈登·富勒顿(Gordon Fullerton)不得不将他们的排泄物放在后备系统中,即被称为粪便遏制装置(FCD)的容器。

图7:国际空间站上当前正在使用的太空厕所

随着航空航天技术的发展,太空厕所继续得到改善。在国际空间站,宇航员有两个厕所,即Zvezda和Tranquility,它们分别位于俄罗斯和美国两个舱室内。与航天飞机上的系统一样,目前的厕所也使用风扇系统来分配和吸入粪便。液体废物与固体废物被收集在不同的容器中,固体废物被储存在铝容器内的袋子里。

NASA正在努力改善其猎户座(Orion)航天器的废物清除系统。这种新的太空厕所被称为通用废物管理系统(UWMS)。根据NASA网站的说法,UWMS被设计成“一个紧凑的厕所系统,可以在未来的多种载人航天器和栖息地上使用”。NASA官员曾表示,他们的目标是设计下一代太空厕所,不仅比以前的型号性能更好,而且会让宇航员感觉更舒适。 

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