宇航员怎么在月球上如厕呢？NASA的新挑战旨在解开这个谜团_

宇航员将如何在月球上解手？美国国家航空航天局的新挑战旨在揭开这一谜团

美国国家航空航天局的新竞赛挑战——创新者们提出一个全新的太空厕所设计 (图片来源：NASA/HeroX)

人类排便这不是什么秘密--甚至是在太空中。但是，至少可以说，在太空中漂浮情境下上厕所的实际行为是很棘手的。在一场新的竞赛中，美国国家航空航天局呼吁来自世界各地的创新者开发一种新的太空厕所，它不仅能在微重力中(如国际空间站上)工作，而且还能在月球重力下（未来的月球着陆器上）工作——这是美国国家航空航天局的“阿尔忒弥斯”计划的一部分。“阿尔忒弥斯”计划的目标是到2024年将人类送上月球。

比赛的奖金总额为35,000美元，由获奖队伍共同分享。“这一挑战希望从根本上吸引全新的、不同的方法来解决人类排泄物的捕获和遏制问题，”美国国家航空航天局在题为“美国国家航空航天局的月球厕所挑战”的挑战概览中写道。这项挑战由美国国家航空航天局锦标赛实验室监督，并在“英雄X”众包网站上组织。

任何人都可以申请这项挑战，获奖设计会收到20,000美元的奖金，第二名的设计将赢得10,000美元，第三名的获奖者将赢得5,000美元。比赛甚至包括一个“少年”类别，孩子们(任何18岁以下的人)都可以根据他们的创新空间厕所理念申请。依据“挑战概览”显示，在少年类别的孩子们可以赢得“公众认可和美国国家航空航天局官方标识的商品”。

具体来说，竞赛要求可以在大约是地球重力的六分之一的月球重力和微重力下工作的设计。设计所占空间不应超过4.2立方英尺（0.12立方米），音量不应该超过60分贝（根据同一声明，这与地球上的浴室风扇的音量差不多）。

这种太空厕所必须能同时收集尿液和粪便，并且可以装下至少四分之一加仑（1升）液体废物以及17.6盎司（500克）固体废物。这个设备还必须每天能捕获至少114克月经血。

声明中的最终要求是该系统必须可以存储或丢弃废物，并能够在两次使用的周转时间不超过5分钟的情况下进行清洗和维护。

希望这种新一代的太空厕所与人类太空飞行历史上使用过的更具挑战性的废物清理系统相比会是重大进步。

在NASA 20世纪60年代和70年代早期的阿波罗计划中，宇航员会将尿液排进“排尿管”中（这种设计是专为男性宇航员的，因为女性当时还不允许加入NASA的宇航员队伍），然后他们将尿液排入太空中，在那里尿液会冻结。阿波罗号的宇航员还必须想办法把固体废物装进塑料袋，然后带回地球进行研究。

航天飞机上有被称为废物收集系统的厕所，这个系统可以把垃圾倾倒进真空的太空中。但它并不总是完美的。国际空间站用一种新设计对太空厕所进行了改进，NASA也正在研制一种名为“宇宙废物管理系统”(UWMS)的新型太空厕所。

了解更多关于NASA月球厕所挑战的信息，包括规则和注册要求，请访问此处竞赛网站。

相关知识

宇航员或航天员是指接受载人航天计划训练后，指挥、操纵、或搭乘航天器的人员。尽管宇航员通常指职业太空旅行者，这个称呼有时也泛指任何一个进入太空的人，其中包括科学家、政治家、记者和游客。

直至2002年，宇航员都是由政府（军队或民用航空局）赞助和训练的。随着2004年私有企业资助的太空船一号（SpaceShipOne）完成亚轨道飞行，一类新型宇航员就此诞生：商业宇航员。

什么才是载人航天？定义载人航天的标准有很多：有些标准关注大气是否足够稀薄，使离心力，而非空气动力，承载飞行物的大部分重量。国际航空运动联合会（FAI）定义的宇宙航行则需要超过卡门线（Kármán line），即海拔高度100公里（62英里）。在美国，飞行高度到达海拔100公里（62英里）的职业宇航员、军事宇航员和商业宇航员将被授予太空人之翼（Astronaut Wings）勋章。

截至2016年11月17日，共有36个国家的552人已抵达100公里（62英里）及以上的海拔高度，其中有549人已飞行至低地球轨道及更远的地方。这些人中有24人已飞行至低地球轨道以外，到达月球轨道、月球表面、或环绕月球。24人中的三人——吉姆·洛弗尔（Jim Lovell）、约翰·杨（John Young）和尤金·塞南（Eugene Cernan）两次飞离过低地球轨道。

截至2016年11月17日，按照美国的定义，共计558人进入太空，即海拔高度超过80公里（50英里）。在飞行高度超过80公里（50英里）的X-15的八名飞行员中，只有一名飞行员的飞行高度超过100公里（62英里）。太空旅行者们在太空里度过了41,790个地球日（114.5个地球年），其中包括长达100多个宇航员日的太空行走。截至2016年，在太空中待的累计时间最长的人是根纳季·帕达尔卡（Gennady Padalka），他在太空中一共度过了879天。佩姬·惠特森（Peggy A. Whitson）创造了女性在太空中最长时间的记录：337天。

作者： Chelsea Gohd