美國全新月球計劃宇航員亮相，NASA懸賞3.5萬美元的馬桶解決了？

光電科技君

為了解決重返月球計劃遇到的這個問題，NASA專門設立了網頁，並且懸賞3.5萬美元重新設計馬桶。有同學就要問了，國際空間站不是有馬桶嘛，為什麼還要為月球單獨設計呢？

太空和月球“如廁自由”又有哪些難題呢？

一個馬桶價值1.5億，背後是宇航員的如廁難

今年Space X公司就使用“龍飛船”將搭載的新型廁所的空間站送上太空，為國際空間站帶去了新的禮物。該“廁所”有個高大上的名字：通用廢物管理系統（UWMS）。據悉這個廁所系統耗資2300萬美元（約合1.5億），一個馬桶居然這樣昂貴，這裏面到底有什麼黑科技？

這一切還得人類第一次飛上太空說起，當時基本都是男性宇航員，設計的“廁所”基本就是一個袋子，用完了，密封起來。我國宇航員第一次登陸太空，也就是穿上了特殊設計的尿不濕，要是想“大大”，只能忍著。你想，咱遇到春運沒法在火車上如廁都如坐針氈、坐立不安，更何況在遙遠的太空，還要執行一些列問題呢？於是解決宇航員內急問題成了頭等大事。

人類使用真空泵的方式在零重力的太空來吸取排泄物，然後通過過濾、壓縮等處理，最終太空中有了洗浴與如廁一體化的衛生間。

國際空間站上的“太空廁所”

這樣的廁所學名叫：“廢物收集系統”（Waste Collection System，簡稱WCS），是使用旋轉的扇葉將固體廢物分散在容器中，之後又將容器暴露在真空空間中使其乾燥。這畫面不敢細想。而液體部分先是被直接排放到太空， 2009年美國花費2億5千萬美元制造的尿液淨化設備首次進入國際空間站，尿液等經過淨化處理，成為了新的純淨水。但是這個系統並不好用，美國的一位女性宇航員蘇妮·威廉姆斯就親自示範過如何在太空如廁，她在太空累計生活過300多天，可以說是經驗豐富。

據她介紹，這套太空馬桶在使用前通過嚴格的如廁訓練，要精准的知道是執行“1號任務”還是“2號任務”。是的太空中的廁所有兩個功能——1號(小便)和2號(大便)，有不同顏色的容器相對應。不僅如此，由於馬桶孔洞設計的特別小，就需要宇航員把握精准，甚至設計者還安置了一個攝像頭在孔洞內，為了就是精准。

而對於女性宇航員來說更加難受，所以科學家們一直沒有放棄對馬桶進行優化設計。於是一個造價2300萬美元被送上了太空。不光NASA為此花了巨額資金，其研究也長達6年之久。

通用廢物管理系統（UWMS）

這款新型的馬桶僅僅45公斤，高度只有71厘米，比現在國際空間站上的體積縮小了一半以上，同時也做到了輕量化和模塊化，可以以後適配到其他載人航天器上去。其最核心的部件實際上是一款非常牛的3D打印的鈦合金雙風扇分離器，其產生的氣流更有動力。

UWMS的核心部件

不僅如此，該系統還針對氣味方面進行了特別的處理，打開馬桶蓋後，氣流會自動噴出，從而控制異味的擴散。其使用特殊材料制成，航天員在太空重刷馬桶的機會是不多了。最值得一提的是該系統對女性航天員如廁進行了特別的設計，其座位更高且略有傾斜，更符合人體工程學。

新登月計劃要順利進行，NASA就必須先搞定馬桶新問題

雖然美國在國際空間站已經用上了男女通用的新型馬桶，但是那是處於零重力狀態設計的，月球是一個微重力環境，約為地球重力的六分之一，因此挑戰是地球和空間站上都沒遇到的，必須重新設計馬桶，不能簡單地把太空馬桶直接照搬到月球登陸器以及後續的月球永久基地中。

因為根據美國此次的重返月球計劃，會有1名女性宇航員參與登陸月球，因此這個馬桶必須是男女通用。該馬桶最低能夠維持2名航天員14天活動需求，排泄物可在外部處理或者存放，整體重量不超過15公斤，體積在0.12立方米以下。

今年6月，NASA在著名創意征集網站懸賞350000美元征集方案，10月份公布了該項方案最終結果。

因為是分年齡層次進行分組的，我們看到11歲以下類別中看了熟悉的中文名字的兒童。作為一個STEM項目，孩子們的創意肯定十分棒，但是要真正解決問題，還不知道能不能實現。比較按照計劃在月球上建立基地，每天吃喝拉撒睡都是問題。

所以即便是宇航員們已經選定，開始訓練，還有4年時間就要技術登陸月球，不知道馬桶這事到底准備好了沒有。