
时间: 2026-04-13 14:48:58 | 作者: kaiyun平台官方app
时隔53年后,美国的载人航天器再一次向月球进发,四名宇航员乘坐“猎户座”(Orion)飞船预备绕月飞翔。但是就在这场历史性使命进行到第5地利,美国航空航天局(NASA)不得不对外承认:
坏掉的马桶在地上上不是啥大问题,但在一个仅有房车巨细(宽约5米、高约3米)、一起包容4个成年人的密闭舱内,马桶出问题不只会令人为难,还或许攸关使命胜败。纽约市立大学的科技史学家大卫·蒙斯(David Munns)指出,太空马桶是一个“使命要害型”体系,假设它完全瘫痪,整个太空使命都将面对极大的危险。
在群众认知里,人们共同以为宇宙飞船搭载着前沿科技,内部设备极尽先进,但在阿波罗登月年代,宇航员连一台真实的“马桶”都没有。他们只能够运用边际带有粘合剂的塑料袋和漏斗来搜集排泄物。在失重状态下,光绑这些袋子就现已够困难了,上完厕所后,宇航员还得手动将一包杀菌剂揉捏进密封的袋子里,以避免细菌繁殖和气体膨胀。
前期的厕所套装包含塑料包装袋、 杀菌剂一包、纸巾8张、尼龙布1块。| NASA
在舱内狭小的空间和零重力环境下,用这么多东西拉大便居然变成了一场长达45分钟、紊乱而且让宇航员感到恶感和厌恶的领会。
更可怕的是,这套体系极易产生走漏。在阿波罗10号使命中,宇航员曾目击粪便在舱内漂浮;而在阿波罗8号使命中,机组人员乃至得在舱内四处追捕逃逸的呕吐物和粪便团。阿波罗16号的宇航员肯·马丁利(Ken Mattingly)在领会过这套体系后曾吐槽:“我从前愿望成为登陆火星的第一人,但这套体系让我完全死心了。”
你或许注意到照片中,运用者会将两根手指塑料袋里。这是为协助铲除里固执的粪便,由于在零重力环境下,粪便并不会自动掉下来。| NASA
地上上,全部依靠重力:水会向下贱,废物会天然排走。但在微重力环境中,这些基本规律通通失效。排泄物不会掉下去,液领会变成悬浮的细小液滴四处漂浮,而密闭空间又会让气味和细菌敏捷堆集。假设没有操控手法,整个舱内环境很快就会失控。
因而,现代太空厕所的中心原理并不是冲水,而是吸走。从航天飞机年代开端,NASA就选用电扇驱动的真空体系,用气流把废物吸入密闭设备中,避免它们在舱内乱飞。国际空间站的厕所也沿用了这一思路,一起还能对尿液进行真空蒸馏与净化,收回为再生水资源,用于饮用与卫生用水。不过,这些体系任旧存在不少问题,比方操作杂乱、对女人不行友爱、毛病率高,以及无法一起处理液体和固体等。
为了处理这些长时间堆集的痛点,NASA的科学家痛定思痛,倾泻了十多年的汗水、花费2300万美元企图打造出一款完美的太空马桶,也便是这次安装在猎户座飞船上的“通用废物办理体系”(UWMS)。
这套体系能看作是几十年经历的集大成者:它选用更紧凑的规划,运用3D打印钛合金制作,既减轻分量,又进步可靠性;它能够一起处理尿液和粪便,进步运用功率;优化了搜集设备,对女人宇航员愈加友爱;乃至还加上了一个“门”,在狭隘拥堵的空间中给宇航员供给一点点心理上的隐私感。
在阿尔忒弥斯号飞船上,UWMS 能将尿液与粪便别离,对粪便进行冷冻干燥并储存起来, 一起将尿液输送到排尿管道, 直接排放到太空。但是,再先进的体系,在太空这种极点环境中仍然或许出问题。这次毛病的重点是将尿液排放到太空的“通气管”。
很显然,工程师轻视了太空低温——尿液会在通气管中冻住和阻塞,导致体系无法正常排放。地上指挥中心在研讨后决议,调整飞船的姿势,让通气管尽或许多地晒到太阳,一起敞开管道加热设备,以此企图消融冰堵。与此一起,工程师也主张宇航员启用上厕所的备用计划,例如可折叠应急小便器。
比较之前被许多宇航员诟病的简易塑料袋,这个搜集器看上去便利许多。|ins
从阿波罗年代的简易搜集袋,到阿尔忒弥斯号的3D打印厕所, 人类在失重环境对处理日常问题的探究,其实从未中止 。
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