困扰美国NASA宇航员们46年的这一苦恼悬案,今天终于破解啦!

关于太空中宇航员如何大便的问题,一直困扰了美国航天航空局(NASA)数十年,尽管过去多年来,他们从未对此的创新探索,然而这似乎总是个悬而未决的苦恼!

因为并不是宇航员们知道专家们有多努力,就可以不把大便糊在太空服里的。

虽然太空舱里的厕所极为复杂,但在失重状态下仍然无法回应大便漂浮的命题。据宇航员分享,虽然经过多次拉屎的演练,每次坐上去仍能把你的便意直接吓回肠道,所以便秘很常见。

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看样子,太空马桶的确很难坐下来

在NASA的一份空间站改良方案的投票中,关于如何改进排便问题的提案遥遥领先。所有人都知道这是个致命的问题,然而即便人类都可以回收使用火箭了,对于屎到底该怎么拉仍然一筹莫展。

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太空马桶本身就像一个真空吸尘器,使用不同的空气压力吸收固体大便。在地球上,我们习惯于直径约为12至28英寸(30至45厘米)的马桶座椅,但在太空中,宇航员必须面对宽约4英寸(10厘米)的洞拉屎。“这听起来就比较尴尬,更不要说使用了!”

本来我们觉得进入太空欣赏宇宙的浩瀚壮丽,可是到了大便的时候,可就要命了!为此美国宇航局专门就此困扰NASA46年的顽疾面向全球发起了“太空大便挑战”征集解决方案活动:在宇航员的大便面前我们应该怎么做?为此他们还向全球悬赏3万美刀!

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我们先来看看传统的做法:比如大便拉在屁股后面的一个塑料袋里,然而怎么擦屁股又成了一个难以逾越的课题。

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还有人提议使用大号的纸尿裤,认为这样使用方便擦屁股!

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有人提议在宇航员经典内裤的屁股后面装上一个真空装置,在大便后再启动按钮,以40英尺/秒的空气速度将残留在屁眼处的污渍吸走!——妈呀,这样子会不会吸脱肛?!细思极恐啊有木有!

最后NASA感到心灰意冷,也关闭了这个项目,期望等待人工模拟重力系统出现,宇航员可以开始在太空舒舒服服上厕所!

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但是这个项目实际上,最后出现了一个可以解决太空大便难题的科技设备,很有技术含量!来自美国德州的49岁的热切尔·卡顿,Thatcher Cardon,凭借自己的聪明才智和多年从事空军、航空军医等经验,发明了一套绝佳的宇航员太空如厕装置——MACES会阴接口及马桶系统(M-PATS)。

因为这套切实可行的装备,卡顿在NASA举办的“太空便便大挑战”大赛中荣获冠军,并获得1.5万美刀的奖金!

如此来看,以后再也不用痛苦地坐在太空马桶上了!再也不担心如厕后大便到处乱飞了!

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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。但卡顿发明的设备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。

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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。卡顿称他的灵感来自腹腔镜。

其工作原理是:PAP是一个迷你气闸,宇航员准备好之后就可以打开安全盖。

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再把自闭阀接入宇航服开口。

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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。

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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。该项发明的重大突破是充气盆:

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它可以卷起塞进传送管,进入宇航服内,再通过挤压便盆上的球形充气泵创造出排便空间!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。

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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。因为卡顿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。

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当然,卡顿也设计只制作了很多必备用品,可以通过传送管进入宇航服内,并恢复原状。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,最后送到排泄物收集袋中。

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卡顿说,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。对此,华工启明星FABLAB WuHan对卡顿的创新发明表示由衷的敬佩!

许许多多这样在科学实践道路上不断开辟、勇于攀登创新高峰的人都是我们学习的榜样。亲爱的朋友们,你有没有生活中需要科技创新发明来解决的问题呢,欢迎您来加入华工启明星,和我们一起追求探索吧!

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