航天员是怎样在太空上厕所的？

在空间站内，航天员每日排尿量约为1750毫升，尿液经过净化后可以再喝，那粪便怎么处理呢？

大家别看到尿液净化变成饮用水，就觉得恶心，航天员在空间站内的生活，不能跟地面同日而语，而且水资源在空间站内十分珍贵，如果肆意浪费，不断靠货运飞船补给，去太空出趟6个月的差，不知道得消耗多少巨资。

2022年6月5日，我国神舟14号载人飞船成功升空，乘组航天员分别是陈冬、刘洋和蔡旭哲，他们需要在太空中逗留6个月，然而6个月时间很长，作为人类，还是需要每天排便的，尿液容易处理，可粪便就难了。

按照每人每日产生170克粪便来计算，3名航天员在太空逗留6个月，总共约产生91.8公斤的粪便，这些粪便如何处理？

航天员在太空失重的环境下，又是如何上厕所的呢？

地球由于引力的存在，固体和液体都会自然下落，然而一旦到了太空中，尿液和粪便将脱离地球引力的控制，排泄物不会像地球上一样落在容器底部，如果处理不好，空间站内将乱成一团，甚至可能会导致某些设备出现故障。

起初，苏联和美国就没想过“太空排便”这个问题，毕竟航天员上去转一圈就回来了。

1961年，苏联宇航员执行航天任务当天，在没有登上飞船前就尿急，幸亏苏联航天局考虑到了这个问题，在宇航服内特意装了一根管子，将尿液引导出来，所以加加林并没有尿在宇航服内。

美国宇航员就没这么幸运了，他可是扎扎实实的尿在了宇航服内，在美国首次载人航天任务中，由于过程只要15分钟，所以美国航天局也没有设计排便装置。

但在发射前出了一些意外，导致发射时间延迟了3小时，艾伦·谢泼德实在憋不住了，于是他向控制中心说“我要脱下航天服去小便”。

控制台一看时间，距离发射也没多久了，所以就拒绝了艾伦·谢泼德脱下宇航服小便的要求，那怎么办？总不能一直憋着吧。

后来控制中心默默的关掉了宇航服的电气系统，默认允许艾伦·谢泼德尿在宇航服内，艾伦·谢泼德也没办法，只能这么干了，所以美国第一次载人航天，他们的宇航员是尿着裤子完成任务的，同时艾伦·谢泼德也是全球首个将宇航服尿湿的人。

受限于当时载人航天技术水平不高，再加上航天员在发射前会提前几天吃低残渣饮食、清洁肠道，所以航天员在太空的排便问题，也不是很突出，凑合凑合就过去了。

但随着航天技术的突飞猛进，特别是美国阿波罗登月计划的执行，需要航天员长期逗留在外太空，所以上厕所问题必须解决。

考虑到阿波罗飞船空间有限，美国决定采用粪便收集袋来解决航天员排便难题，如何使用就不提了，考虑到粪便中的细菌会产生大量气体，如果不及时处理，细菌产生的气体很可能撑爆袋子，所以航天员在排完便后，需要加入杀菌剂，密封后再用手不断均匀搓揉。

随着航天员逗留在太空的时间越来越长，美国和苏联开始认真解决航天的排便难题，为了应急，华人唐鑫源博士还发明了一款能吸水1400毫升的尿片，后来经过改造，变成了我们如今的民用纸尿片。

苏联在解决厕所问题时，优先想到了“吸气”，既然粪便在太空失重环境下无法控制，那就人为的添加一个作用力，来引导粪便进入容器中。

由于在失重状态下没有引力，苏联采用负压等方法，在太空马桶的收集口处形成强大的气流，将排泄物吸入马桶中。

其中的难点在于密封，所以苏联将设计的太空马桶开口控制在10公分，航天员为此还要专门训练如何上厕所，他们需要让臀部和马桶坐垫边缘完全紧贴，以此达到密封的目的，否则粪便残渣没准会从缝隙中飘散出去。

如何精准将臀部对准太空马桶的开口？

美国还开发出了一套摄像系统，航天员可通过屏幕判断位置是否合适。

后来经过改良，太空马桶还有专门固定航天员双脚的装置，足以保障航天员在上厕所时，不会因失重飘走。

到了近些年，太空马桶的功能越来越多，除了更符合人体工程学设计之外，还具备了分类处理功能，例如尿液分流、粪便压缩干燥、臭味抑制、细菌过滤等。

别以为太空马桶看上去平平无奇，也就造型奇怪一些，但内部技术含量却非常高，当年苏联制造的一个太空马桶，价格高达1900万美元！

后来NASA研发了新一代太空马桶UWMS，重约45千克，高71厘米，由钛合金制作，比目前空间站使用的马桶质量要轻40%，体积则小65%，仅设计研发就花了6年时间。

UWMS太空马桶不仅对女性更加友好，还配备了多项先进技术，例如3D打印钛合金风扇分离器，强大的吸力足以完美解决排泄物在失重下的难题，并且还能将排泄物进行干湿分离。

UWMS太空马桶造价高达2300万美元，约1.54亿人民币，一个马桶就要1.54亿人民币，真是大开眼界！

3位航天员在6个月内，大概会产生90公斤以上的粪便，空间站内地方有限，这些粪便如果全部存放在空间站，会对空间站造成较大的负荷，不过也不用担心，粪便的处理方法要简单的多，在进行干燥脱水后，余下的粪便固体会随着货运飞船进入地球，在大气层中被燃烧殆尽。

在说尿液的处理方法之前，有必要了解下水资源在空间站内的重要性。

空间站距离地球的高度约为400公里，大气稀薄无比，以每位航天员单日消耗550升氧气计算，180天需要消耗29.7万升氧气。

那么空间站内的氧气是如何来的呢？

我国的天舟二号货运飞船，会定期向空间站运送制氧产品，例如高氯酸锂组成的SFOG（固体燃料制氧）罐，但主要还是通过电解水来获得氧气。

一个水包有20升水，一升水通过电解后可获得620升氧气，也就是说，20升水足以满足一名航天员22天的氧气需求量。

水除了制氧之外，航天员每日还需要喝水，所以单靠货运飞船不停的往返运输水资源，是一件非常耗时且烧钱的行为。

以每位航天员单日产生1750毫升尿液计算，6个月所产生的尿液可高达约965公斤，如此庞大的尿液所占据的体积很大，不太可能随着货运飞船返回地球。

重要的是，尿液中含有大量的水分，对尿液进行回收利用后，一方面可以用来缓解日常饮水需求，另一方面还能通过电解水的方式来获得氧气。

如今的太空马桶早已具备了净化尿液的功能，尿液在经过蒸馏和深度净化等工艺后，就会产生足够纯净的水，缓解货运飞船的运水压力。

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航天员是怎样在太空上厕所的？

太空上厕所可不是小事，俗话说人有三急，1961年宇航员就因为憋不住了，直接尿裤子，此事一出，美国宇航局意识到问题的严重性，开始想办法解决这一难题

航天员

宇航员承载了全人类的使命，飞往太空探索宇宙的奥秘，这是几千年来的梦想，如今梦已成真，宇航员又称宇宙航天员，他们需要乘坐航天器进入太空

航天员分两类：职业和非职业

职业航天员比较容易理解，他们从事的就是乘坐飞行器进入太空探索的人员，专业性极强

职业航天员是有明确分工的，按任务分为驾驶员、任务专家和载荷专家，他们需要具备良好的心理素质以及崇高的献身精神，超凡的工作能力和耐力，还要有渊博的学识，健康的身体，最终经过层层筛选、培养、训练才能成为一名合格的宇航员

非职业航天员的种类比较多，他们可以为了政治宣传或者旅游，跟随职业航天员搭载航天器进入太空，旅游者没有太空探索的任务，更像旁观者，军事任务专家也会进入太空执行军事任务，电影里演绎的星球大战，那么军人就要飞到太空探索了，不然何来的星球大战

1961年，艾伦•谢泼德做为美国第一个飞往太空的宇航员，谁知还未升空，他就尿裤子了

事情的经过是这样的，他穿好宇航服，一切准备就绪，等待着命令，谁知突然延迟发射了，最尴尬的是他想上厕所，而且快憋不住了，本来只去太空15分钟，宇航局觉得速战速决，航天员不会上厕所的

谁知发射延迟，谢泼德越来越急，赶紧报告给了地面的工作人员，他们也想不到会遇到特殊原因延迟发射

美国史上第一个进入太空的航天员—艾伦•谢泼德

我们平时尿急可以靠意志力硬憋，但是总有憋不住的时候，何况宇航员在飞行器上面憋着，是多么的难受，最终谢泼德忍无可忍只能尿在了宇航服里，随后注入大量的氧气进行烘干，但是有一股怪味

1961年4月12日，苏联的加加林前往拜科努尔发射场，他将乘坐东方一号航天器，执行人类首次进入太空的使命

无疑他的内心是百感交集的，既激动又紧张，毕竟这是史无前例的太空探险，一切充满了未知，他紧张到有尿意，发射场空旷无比，只能跑到汽车一角用轮胎挡着方便

也许是因为过于紧张，当加加林穿好宇航服时，又有尿意了，马上就要发射了，脱衣服已经来不及，工程师替他想了个办法，就是利用宇航服的通风管道排出去

后来成功发射进入了太空，因为在地面就方便完了，在太空比较顺利，度过了一个半小时，从此苏联赶在美国之前，完成了人类首次进入太空的壮举，加加林也从此被载入史册

美国国家航天局会进行基因筛查，选出最健康的宇航员进入太空，毕竟太空环境复杂，而且是失重的状态，上厕所就是一个难题

你是否想过宇航员是怎么进入太空的，他们是怎么吃东西？怎么洗澡？怎么上厕所？一系列的问题，是否让你困惑不已？

宇航员在太空上厕所的时候，尿液可能回收再利用，当成饮用水，空间站的马桶是非常昂贵的，近几年送上空间站的两个马桶，价格高达了2000万美元左右，在地面都不知道可以买几套房子了

有的人会说马桶这么贵，为何不用瓶子解决呢？太空可没有你想的那么简单，那里已经是地球之外了，不受地心引力的控制，尿液也不会轻松跑到瓶子去，还会被反弹出来

甚至在马桶方便时，不固定好身体，人也会被尿反推出去，没有太空马桶之前，宇航员是尿到一根特制的管子里，管子里的尿液最终被排到外太空，有的也会收集到一个塑料袋里面

后来美国人为了解决这个难题，还发明了尿不湿，这是一种高分子吸水材料制成的，可以吸收三瓶矿泉水，而且还能保持衣服干爽，在飞船发射，出舱活动或者紧急情况下，宇航员就可以采用纸尿裤来方便了，避免很多尴尬问题

现在纸尿裤已经成为普通百姓家的日用品了，特别适合婴幼儿

以上是小便的解决方法，但宇航员也需要解决大便的问题，这又该如何处理呢？

可以采用塑料袋，毕竟大的不会乱串，也不会反弹太远，这些塑料袋是有胶带的，可以防止异味的扩散，解手时就把塑料袋粘在身上，结束后就要把这些口子密封好

但因为太空没有重力，方便时就要比地面麻烦很多，闹肚子就更糟糕了

太空马桶的学名叫做通用废物管理系统，这种马桶之所以贵，不仅仅是用来方便的，还可以回收废物再利用

这一套操作系统是可以净化人体尿液的，因为空间站水资源是非常金贵的，向上面运送水，也是一笔不小的支出，尿液直接排放到太空，虽然说最省时省力，但是也增加了运送水资源的成本，还白白的浪费了水资源，因为那一套净化系统，可以把尿液净化为人体的饮用水，老是往空间站运水或者排尿到太空，还会增加航天器的风险，和平号空间站就是因为尿液排放，等到快要退役的时候，才发现太阳能电池板，已经被尿液和洗澡水包裹了，发电效率也下降了40%

有些液体会被冻成冰块，给航天器造成撞击的威胁，所以那套设备净化回收利用，是非常有用的，新型太空马桶贵就贵在这些地方，除了可以回收尿液、洗澡水还可以回收大便的水分，因为大便也有70%的水分

这是一套复杂的操作系统，需要先进的技术，但是不要担心，太空马桶回收的水分，完全达到了饮用水的标准

航天员是怎样在太空上厕所的？

俗话说“拉屎不出赖引力”，可真当引力离你而去的时候，上厕所这件事真得会变得无比困难。

在太空，宇航员确实是能更舒展了，可屎也更加无拘无束。人体内的肠子在失重状态下处于漂浮状态，内脏不能像在地球上一样从容地工作，排便动力不足，在太空中排泄可是一项极具挑战的活动。再加上失重大环境，如何捕捉它们也成了一个大学问。

英国宇航员蒂姆·皮克刚刚从国际空间站返回地球3天，仍在适应期的他吐槽说：“当你刚返回地球时，重新感受重力的过程特别糟糕，但几种情况例外……比如上厕所时，重力就变成你的朋友了，这是我们宇航员都盼望的事情。”

所以宇航员究竟是如何在太空上厕所的？

短期飞行，所以宇航员上天前就进行灌肠，穿上超强纸尿裤，简单粗暴，直接解决就可以了，例如杨利伟先生虽然在太空只逗留了21小时23分钟，就是全程穿纸尿裤的。而这种纸尿裤是“航天服之夫”唐鑫源研发的。

随着航天事业的发展进步，人类在太空中生活的时间越来越长，光是尿裤子来解决生理问题可不行。

condom-like punch便应运而生。

通过小便容器收集、输送到尿液收集袋，保证太空舱的清洁和安全，同时可以储存可利用的尿液。

粪便收集袋，袋口有粘连剂让其紧紧粘住宇航员的屁股，成功之后用手捏碎，全程手动，非常恶心。

宇航员在太空上吃的是越来越好，品种是越来越多，理所当然的粑粑也是愈来愈成形啦，必须要有马桶才行。在太空零重力状态下解决厕所问题可是一个具有挑战性的大学问，也许哪个科学家就用尽一生知识和时间，专门研究人类在太空解决排泄问题，研发和完善太空马桶。

太空马桶技术曾经是美国国家机密！想买？1900万美元，不买拉倒。

太空厕所由四个基本部分组成：排泄物真空管、真空室、废料储存室和固体废物收集袋。

废物真空管有两部分，一号是排便容器，大部分都是固定住的，某些太空马桶设计成手携式，由长约1米的长胶管连接真空室，容器装置抽风机提供吸力。二号小便收集容器也是由大约1米的胶管连接抽风装置和真空室。

针对男女宇航员的生理特征，小便容器稍有不同，男性版本是一个圆形漏斗；而女性版本是椭圆形漏斗，漏斗边缘又会小孔，目的是让空气流动，防止过度吸入，保护宇航员。

真空室是一个大约1英尺深，直径6英尺的圆柱气缸，连接着抽风机，边缘装有可拆卸的废物收集袋，然后尿液会注入到废料收集室储存起来。

宇航员完成排泄后，排泄物经过这么曲折的道路，多重处理才能处理和利用。

航天员是怎样在太空上厕所的？

在太空上零重力下如何解决如厕问题可是个大学问，说不准美国那个科学家一辈子就是在专门研究人类在太空上如何解决最基本的排泄问题。太空中宇航员如何出恭是美国的国家机密，这比美国总统怎么上厕所还要加密三级。在太空上零重力下如何解决如厕问题可是个大学问，说不准美国那个科学家一辈子就是在专门研究人类在太空上如何解决最基本的排泄问题。太空中宇航员如何出恭是美国的国家机密，这比美国总统怎么上厕所还要加密三级。

如今，太空上宇航员如何出恭已不是什么国家机密了，但怎么出恭的具体情形却是鲜为人知。美国宇航员苏妮·威廉姆斯亲身示范，告诉了我们在太空中出恭的秘密。千万别小看了威廉姆斯，她曾是美国海军测试飞行员，已经参加过7次空间站驻留任务，共停留322天。她也是到目前为止在空间上驻留过时间最长的女宇航员，她曾一次驻留195天。所以，苏妮·威廉姆斯可以被称之为太空站上的“出恭大师”。

这是小便排放器，男女通用。地球上的冲水马桶是通过水的重力带走排泄物，在太空中零重力环境下则无法工作。而且，太空中水资源极其珍贵，也不允许用水来冲刷人体排泄物。太空马桶的工作原理是靠一个真空泵产生吸力，将固态和液态的排泄物吸入分流器分别处理。2009年美国花费2亿5千万美元制造的尿液净化设备首次进入国际空间站，美国宇航局宣称，经过该设备处理的水比地面自来水还要干净。所以，宇航员在太空上很多时候喝的不是水，是“尿”。

威廉姆斯解释称这个厕所毫无疑问“只有两个功能”——1号(小便)和2号(大便)，有不同颜色的容器相对应。威廉姆斯指着2号称：“你可以看到里面的洞口非常小，你必须保证向正确的方向用力。”她捏着鼻子补充说道：“这闻起来有点臭，我还是赶紧关了它。”

“对使用的厕纸也有不同选择，” 威廉姆斯说道，其中有为美国宇航员准备的柔软厕纸，但俄罗斯宇航员更喜欢粗糙的厕纸。前指令长威廉姆斯作为测试飞行员曾执行过7项任务，总共在太空停留了322天。

国际空间站里还为宇航员提供了婴儿的纸尿片。威廉姆斯说道，还为如厕的宇航员提供了手套、尿布以及消毒剂，以防发生什么意外。“在使用1号时必须对准方向，不然会撒的到处都是。” 威廉姆斯警告称。即便如此，两个便器都有抽力，以确保“大小便的正确方向”。

为让宇航员能精确对准马桶口，美国国家航空航天局（NASA）特别设置了专门训练项目，还在马桶里装上摄像头，帮助宇航员“自检”。格林说：“马桶本身就像一个真空吸尘器，利用空气压力把固体排泄物吸走。”这些排泄物会被储存在一个固定的地方，最终送回地球。上“小号”的难度对男女宇航员来说略有不同。卫生间里配备了“小便漏斗”，漏斗一端通过软管连接至尿液收集系统。使用时，收集系统内的风扇会工作，将尿吸进废水池中储存。

苏妮·威廉姆斯演示女性如何用这种排便器，因为尿液属于液体，在太空仓内更容易漂浮。所以女性小便时，关键的要点是要对的准，否则一下子尿液飞出，这太空厕所就成了“水帘洞”了。太空如厕很难做到滴水不漏，发生这种情形后就需要清理，这尿液珠散发在空间，就跟肥皂泡一样。格林说：“这对女性来说更容易一些，她们可以直接把‘漏斗’贴在身上。但男性宇航员必须找到一个适当的距离，既要接住所有液体，又不能距身体太近以防受伤。”

太空站上狭小的厕所内部。

格林介绍说，人们在地球上用的马桶直径通常为30厘米到45厘米，但宇航员解“大号”时使用的马桶直径只有大约10厘米。马桶开这么小口的目的很明确：防止排泄物“飘”出来。

这是小便排放器，男女通用。隐私：威廉姆斯拉上厕所的折叠门。当然，按道理国际空间站上各种高科技部件应该会保证一切不出意外。然而2009年国际空间站曾发生了一次危机，空间站的主要厕所坏了，而当时站内共有13名宇航员。船员的主要浴室里的一个泵坏了，导致整个浴室涨水，后者又与国际空间站的污水再循环系统相连。宇航员不得不戴上护目镜、手套和面具临时进行卫生管道疏通。他们拆开了分离间，工作到晚上但仍无法解决这个问题，最后不得不等地球发送备用部件才解决了这个问题。

国际空间站里还为宇航员提供了婴儿的纸尿片。威廉姆斯说道，还为如厕的宇航员提供了手套、尿布以及消毒剂，以防发生什么意外。“在使用1号时必须对准方向，不然会撒的到处都是。” 威廉姆斯警告称。即便如此，两个便器都有抽力，以确保“大小便的正确方向”。

厕所外面有活动拉门，宇航员也得有隐私啊

航天员是怎样在太空上厕所的？

两天以内的短期飞行穿纸尿裤，杨利伟当年乘坐神舟五号就是穿着纸尿裤上的太空。飞行超过两天就的安装马桶了，因为太空没有重力，排泄物会在空中漂浮，所以安装的是抽气马桶，靠气流将排泄物吸走收集起来。尿液会通过专门的仪器处理后变废为宝，成为宇航员的生活用水甚至饮用水。

图片来自网络

航天员是怎样在太空上厕所的？

上海科技报科普问答主持人：主任记者吴苡婷

我们平时的如厕都在重力下进行，尿液和粪便都会掉在马桶里，然后用水冲走。但是在太空中可没有那么省事，因为太空是没有重力的，如果按照地面上的操作，那结果就是太空舱里尿液和粪便到处乱飞。

所以宇航员是不能和普通人一样在太空中上厕所的。那么他们是怎么上厕所的呢，有几种方法，第一种是短期飞行，太空舱也比较小，当时杨利伟在神舟五号上飞行了20多个小时后返航，当时太空舱很少，没有安装厕所，所以是采用灌肠后再穿上纸尿裤来解决宇航员的如厕问题的。还有一种是粪便收集袋，宇航员如厕时将收集袋打开，牢牢粘在自己屁股后面，成功之后捏碎，将其拿下，不让粪便和尿液污染太空舱。另外一种比较先进的是航天器中的简易厕所，宇航员如厕时要把自己牢牢固定在马桶下，如厕结束后，启动特殊的真空泵，让尿液和粪便被全部吸走后，宇航员才能起身，这些脏物会留在航天器中，被带回地面。

很多人都会设想未来我们地球人要进行长时间的太空飞行，却没有人想过，一堆人在飞船上如厕会带来的棘手问题，大量的尿液和粪便都会留在航天器上。未来我们如果具备了长途太空旅行的技术，是否可以在航空器中种植一些作物，那么大量人体排泄的粪便和尿液未来是否能成为一些肥料，我们是否可以在航空器内部打造一个可以循环的系统，解决生活所需，这也是科学家未来需要解决的一个有趣的科学课题。