没有重力,宇航员在太空怎么上厕所?

一直以来,宇航员都饱受“如厕难”的困扰。

还记得英国宇航员蒂姆·皮克刚刚从国际空间站返回地球的第3天,他吐槽说↓↓

当你刚返回地球时,重新感受重力的过程特别糟糕,但几种情况除外……比如上厕所时,重力就变成你的朋友,这是我们宇航员最盼望的事情。

有了重力,宇航员上厕所是不是都会喜极而泣。。。

看到这种情景,蝌蚪君想起了一位可以感同身受的粉丝↓↓

这位童鞋,你一定有当宇航员的潜质

宇航员因为穿着笨拙的宇航服而无法接触自己的身体,在完全失重状态下排泄物很难清理。因此,在太空上厕所成了一大难问题。

图自网络

这不,HeroX和NASA联合举办了一场“太空便便大挑战”,目的是寻找一位能切实解决“太空排泄”难题的人。

2月15日,大赛主办方宣布,Thatcher Cardon的发明荣获冠军,奖金15000美元。

图自Google

Thatcher Cardon,来自德克萨斯州德尔里奥市,49岁的Cardon是一位美国空军上校、家庭医生及航空军医。

Cardon告诉记者↓↓

你必须考虑到紧急情况,比如万一有颗小流星把猎户座宇宙飞船撞出了一个洞,除非宇航员能把洞补上,不然在返回地球前,他们就要在宇航服里待上6天。目前,穿着宇航服上厕所只有一种方法,那就是使用尿布。

下面,一起来看看Cardon的绝妙方案——MACES会阴接口及马桶系统(M-PATS),该方案能解决困扰了宇航员数十年“如厕难”问题。

就算你能找到厕所,在太空上厕所也一点都不好玩。

以前航天飞机上是有马桶的,但使用它之前,宇航员要经过严格训练,学习使用坐便下方的摄像头来“瞄准”,以防把厕所搞得一团糟。

图自Dave Mosher

早期的宇航员在太空舱里都是用袋子解决大小便问题的。

图自NASA

但穿上宇航服之后,尿布几乎成了唯一的选择。

Cardon发明的设备M-PATS可能为这个几十年来的问题提供了革命性的解决方案。呐,就是这个玩意儿↓↓

图自Thatcher Cardon

M-PATS的中心是位于裆部的小气闸,Cardon把它称为“会阴接口”(PAP)。会阴指肛门和生殖器之间的部位。

图自Thatcher Cardon/Business Insider

我在脑海中完成了所有的设计,我躺着思考,设想了各种方案。当时我想,排泄物既不能留在宇航服里,又不能从宇航服背面排出,因为宇航员还要坐和躺,所以排污口应该开在宇航服正面靠近裆部的位置。

图自Thatcher Cardon

Cardon说自己的灵感来自腹腔镜,这个复杂的手术通常是在机器人协助下,通过腹部的小孔进行,不需在腹部留下较大切口。

当时我想到,我们都能通过血管上的小孔来替换心脏瓣膜了,为什么不能把排泄物从一个小口排出宇航服呢?

图自Thatcher Cardon

下面是M-PATS的工作原理:PAP是一个迷你气闸,宇航员准备好之后就可以打开安全盖。  

图自Thatcher Cardon

再把自闭阀接入宇航服开口。

Cardon称自己的样品只是个初期实体模型,在他的设计里,下图里的自闭阀插入宇航服后就会保持打开状态。

图自Thatcher Cardon

最后,宇航员要把“传送管”插入自闭阀。

这能防止宇航服里的气体跑出去,保证宇航服内外气压相等,自闭阀也更容易保持打开状态。

图自Thatcher Cardon

现在宇航员就可以把各种神奇的如厕设备通过传送管送进宇航服,宇航服内也不会因失压而形成真空环境。

图自Thatcher Cardon

这个充气便盆是Cardon的重大突破之一↓↓

图自Thatcher Cardon

这个便盆配有柔软的毛巾布,便盆内还有润滑剂。便盆可以卷起,塞入传送管,通过裆部开口进入宇航服,在宇航服内移动到合适的位置。

图自Thatcher Cardon

之后宇航员要挤压连在便盆上的球形充气泵。

便盆会像花朵绽放一样鼓起来,在宇航服内创造出一定空间,便便的时候有空间能使劲总是件好事。

图自Thatcher Cardon

润滑剂能确保所有便便顺利滑入便盆,不会卡住。毛巾布有助于保持干净。

宇航员用完便盆之后,便盆会排气,再次卷起,宇航员就可以把它从传送管理拉出来。

图自Thatcher Cardon

其他工具负责清洁,相当于喷水坐浴盆。但末端装有一卷湿巾的“清洁棒”才是最具革命性的。

图自Thatcher Cardon/Business Insider

快看这个神奇的清洁棒↓↓

图自Thatcher Cardon

Cardon给清洁棒安装了内衬塑料,这样湿巾就会源源不断地卷到清洁棒上。

让人眼前一亮的太空内裤甚至能穿过传送管。这是男性内裤样品↓↓

图自Thatcher Cardon

这是女性内裤样品↓↓

图自Thatcher Cardon

这两种内裤都能折叠,装入传送管,通过裆部开口进入宇航服之后恢复原状。

图自Thatcher Cardon

Cardon还根据男女生理结构设计了两种尿液收集装置:

图自Thatcher Cardon

太贴心了有没有

最后,由电池供能的“通用抽吸装置”会把便盆和尿液收集器里的排泄物抽出,送到排泄物收集袋中。

图自Thatcher Cardon

我认为这个发明的绝妙之处在于它的多功能性。很多东西都能通过裆部开口进入宇航服。宇航服上的开口有很多用途,甚至可以进行紧急手术。在宇航服的肚脐处开一个这样的口就可以做腹部手术了,需要胸部手术在宇航服胸前开口即可。如果宇航员在太空中需要进行小行星采矿等可能致伤的任务,最好在宇航服上开几个这样的口。

Cardon有五个孩子,其中三个在上大学,另外两个十多岁的孩子帮他买材料,妻子则帮他制作样品。他们一到晚上和周末就开始制作样品,整整花了五周才完成。

Cardon的得奖让他们欣喜若狂。

15000美元的奖金足够支付Cardon已经投入的1000美元,他将用剩下的钱买些新工具,继续完善这个设计。

图自Thatcher Cardon

我一直都想当个生物医学工程师,最后却成了家庭医生。我觉得自己现在还能成为生物医学工程师,但我从没想到实现梦想的途径竟然是宇航员的便便。

  • 发表于 2017-02-22 00:00
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