据世界厕所组织统计，人一生约有 3 年时间是花在上厕所，此刻或许你就在马桶上看这篇文章。
你可能也曾在便秘时吐槽地心引力太小了，但你是否想过身处零重力太空的太空人，在太空上厕所一直困扰无数太空人，因为稍有不慎，就会出现宇宙“飞翔屎”。
为了提升太空人的如厕体验，最近 NASA 将价值 2,300 万美元的太空马桶送上国际太空站。
毫无疑问，这是史上最贵的马桶。
太空马桶贵在哪？
NASA 新太空马桶全称是通用废物管理系统（UWMS），重 45 公斤，高 71 公分，比目前国际太空站使用的厕所体积缩小 65%，重量减轻 40%，可整合到不同太空飞行器的生命支援系统。
▲ 通用废物管理系统的长相。（Source：NASA）
在零重力太空，大肠也处于失重状态，因此无论怎么用力也无法像地球顺利排泄，只能透过强力气流将粪便和尿液从体内抽出，并保存在特定容器。UWMS 的气流是由 3D 打印的钛合金双风扇分离器产生。
▲ UWMS 的核心部件。（Source：NASA）
比起老式太空马桶，UWMS 还新增一个功能，就是打开马桶盖时自动启动气流，这能控制气味扩散。
（Source：NASA）
别小看这个功能，因为在太空不能像地球靠空气流动自然驱散屎尿味，因此异味就凝固在空气里，NASA 太空人 Jason Hutt 对这气味印象深刻：
如果你想重现那种气味，那就拿几块脏尿布、用过的微波炉食物包装纸和几条汗液浸透的毛巾，将它们放在老式金属垃圾桶里，放在烈日下晒 10 天，然后打开它深吸一口气。
同时 UWMS 也更符合人体工程学设计，钛合金材料大大提升马桶的耐腐蚀性和耐用性，以节省更多清理和维护的时间，让太空人将更多精力用在研究探索等任务。
据 NASA 高级探测系统后勤计划经理 Melissa McKinley 介绍，新款太空马桶另一大特点是对女性太空人更友善，坐在马桶上排便时，会利用特殊形状的漏斗和软管吸收尿，旧款马桶只能分开进行。
▲ 吸尿的漏斗和软管。（Source：NASA）
此外，UWMS 还配备另一项黑科技，就是尿液净化功能，可将太空人的尿液回收净化处理，重新变回可饮用的水。
据悉 UWMS 的尿液净化功能是透过尿素生物反应器电化学系统（UBE）做到，高效将尿素转化为为氨，再将氨分解成水和能量。NASA 尿液处理工程师 Jennifer Pruitt 认为，这样处理得到的纯水比地球任何水都干净。
▲ 太空人喝水。（Source：影片截图）
NASA 太空人 Jessica Meir 表示，目前国际太空站已可回收 90% 包括尿液和汗液等水性液体，试图在国际太空站模拟地球的自然水循环。
在远离地球的太空，水循环利用是太空人生存的关键。一来运输成本高昂，国际太空站每年需补给 2,200 升饮用水，要花费高达 22 万美元，而国际太空站储存饮用水的空间也有限。
另外，如果人类要离开近地轨道探索更远的星际空间，物资补给难度也会增加。UWMS 的目标就是在人类前往火星前达 98% 液体回收率，国际太空站是目前唯一可验证这套系统的测试地点。
（Source：NASA）
NASA 之所以不惜花费巨资研发太空马桶，除了为未来星际探索做准备，大概也是受够了俄罗斯时不时故障的厕所。
2007 年 NASA 从俄罗斯订购一款太空马桶，并表示比自己研发更划算，没想到却成了很多太空人的恶梦。
从尿裤子到黑科技马桶，是另类的“太空屎”
快给我一张卫生纸，这里有一坨屎飘在空中。
这幕发生在“阿波罗 10 号”某次载人任务，指令长 Thomas P. Stafford 面对突如其来的“飞翔异物”，不得不求救。
早年太空船并没有设置厕所，当时纸尿裤也还没发明，太空人只能用形似保险套的尿袋来上厕所。那女太空人怎么办？不必考虑这个问题，那时只有男太空人。
（Source：NASA）
但这种方式也不保险，1961 年艾伦·雪帕德（Alan Shepherd）成为美国第一位进入太空的太空人，但他同时也创下另一项尴尬的纪录。
当雪帕德在火箭里等待发射时，突然尿意袭来，便向指挥中心申请在太空服内解决，上级经过 2 小时讨论后终于批准，这让雪帕德成为第一位在太空飞行器里尿裤子的太空人。
▲ 艾伦·雪帕德。（Source：NASA）
如果太空人要上大号就没办法了，只能在发射前灌肠，进食时选择低纤食物避免刺激排便，做过大肠镜检查的朋友应不陌生。
直到阿波罗计划后，太空人才有了排便专用的粪便收集袋，又称为“阿波罗袋”，这是可黏在屁股上的袋子，每次方便后还要放入杀菌剂捏碎。
（Source：Mentalfloss）
由于太空船空间有限，当时太空人的排泄物不会留在船上。尿液会从船左舷直接排出去，并迅速结成冰晶。阿波罗 9 号的太空人 Russell Schweickart 曾表示：
太空轨道最美丽的景象，就是日落时的尿液。
阿波罗登月时，为了减轻太空船返航时的重量，太空人直接将用过的“阿波罗袋子”扔在月球上。不久前美国宣布重启登月计划，任务之一就是将留在月球的 96 袋大便带回来。
到了 1980 年代，称为“太空服之父”的华裔工程师唐鑫源研发出有强力吸水性的材料，用这种材料制成的太空纸尿裤可吸水 1,400 公克，让太空人执行 10 小时任务不中断，大大解决太空人的方便问题。
▲ NASA 为女性太空人研发的可吸收内裤。（Source：Smithsonian）
深知这种太空纸尿裤强大吸水能力的太空人莎玛丽·诺瓦，甚至穿上它连续开车 12 小时、跨越 1,440 公里追杀横刀夺爱的情敌。
后来这种材料也广泛应用到民用领域，人们今天穿的纸尿裤，都得感谢唐鑫源。
目前国际太空站共有 2 间厕所，分别位于俄罗斯和美国两个舱室，都采用气流吸出排泄物，透过旋转扇叶将固体废物分散到容器，比过去有很大进步。
不过在太空上厕所依旧不容易，因太空马桶的开口只有日常使用马桶的四分之一，要瞄准并不容易。
因此国际太空站专门在马桶旁安装模拟马桶供太空人练习，这个模拟马桶开口内建镜头，坐上去后能透过旁边的显示器看看你是否对准。
上完厕所，太空人还要拿镜子照照后面，看看是否有不应该出现的东西留在身后，这画面光想都很好笑。
这些都不算什么，当厕所故障才让人绝望。之前国际太空站 2 间厕所多次故障，照太空人Peggy Whitson 的说法，有时候她甚至要用手抓住飘在空中的粪便。
当太空马桶失灵，不只是卫生问题，甚至会威胁到太空人的健康。NASA 科学家曾在国际太空站厕所发现对抗生素有高抗药性的菌株，可能会进化成致病细菌，导致太空人生病。
为了设计出更好用的太空马桶，今年 6 月 NASA 还启动“月球厕所挑战赛”活动，向全球征集“月球厕所”设计方案，将在 2024 年登月计划使用。
（Source：herox）
NASA 要求“月球厕所”必须满足多项设计要求，如同时在微重力和月球重力环境下正常运作、兼容男性和女性使用者、可同时排尿和排便等。
再过几年，太空人可能又将迎来体验更好、造价更高的新款太空马桶了。
从地球到太空，科技产品的“性别偏见”无处不在
无论已送往国际太空站的 UWMS，还是大众征集的“月球厕所”，都在强调需要满足女性太空人的使用要求，这可说是一大进步，同时也反映出过去航太设备以男性为中心的问题。
就以目前国际太空站的厕所来说，即便体验提升不少，但女性太空人排尿时对准漏斗的难度还是比男性要高。
无独有偶，原定去年 3 月进行的首次全女性太空漫步被迫取消，原因居然是没有适合女性太空人的太空服尺寸，后来 NASA 才发表非固定尺寸、男女都合身的新太空服。
▲ NASA 新一代登月太空服。（Source：THE VERGE)
早年美国将女性排除在太空人候选人之外，原因是怀疑女性遇到生理期时会失血过多，后来证明这个问题不存在。
就像《天堂花：女太空人的故事》作者指出的，女性在航太领域一直面临万有引力和世俗偏见的双重挑战。
所幸随着社会观念转变，性别偏见也慢慢改变。搭载中国首位女太空人刘洋的神舟九号，就为她修改了舱内宇航服设计，针对女性手掌制作更适合女性太空人使用的手套。
▲ 刘洋。
其实除了太空，产品设计等的“性别偏见”，在地球随处可见。
如汽车安全带的设计就不怎么考虑女性。据统计，近 10 年美国机动车事故，女性受轻伤的可能性比男性高 71%，受重伤的可能性比男性高 47%，死亡率比男性高 21%。
这是因汽车碰撞测试采用的人体模型大多是以男性平均身材为标准，而“中国汽车技术研究中心中国新车评价规程”对汽车正面碰撞的要求，也是在驾驶座和副驾驶座放置男性假人，女性假人在预设测试场景只是后排乘客。
医疗领域也不乏“重男轻女”产品设计，法国医疗科技公司 Carmat 生产的人造心脏初始就是以男性身材为标准，因此这关乎人命的产品适用 86% 男性，却仅适用约 20% 女性。
今年疫情期间，不少女性医护人员也不得不穿着尽管是最小号却依然过大的防护衣，大大增加了感染风险。
▲ 对女性医护人员来说过大的防护衣。
虽然性别平等话题在网络时常会陷入无休止的争吵，但大量科技产品已成为器官延伸的今天，消除产品的性别偏见，让每个人都平等体验科技带来的便利，依旧是有价值的事。
都说设计以人为本，本就不应有男女之别。
（本文由 爱范儿 授权转载；首图来源：pixabay）
延伸阅读：
- 美国太空总署举办比赛，希望改善登月计划的厕所设计
