揭秘：宇航员如何解决上厕所问题

一直以来，宇航员都饱受“如厕难”困扰。笨重的宇航服让他们只能要么无论大小，一律憋着(很可能要憋12个小时)，要么用尿布。如果不想上厕所，宇航员除了禁食别无选择。

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。多亏了Cardon的聪明才智，在太空上厕所似乎瞬间就变得切实可行了。

各国航天局正打算将宇航员送上月球、小行星，甚至火星，这些敢于冒险的人飞向太空之后也要上厕所，因此HeroX和NASA联合举办了“太空便便大挑战”。

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

Cardon告诉商业内幕网：“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。”

Cardon和我们分享了一些照片和视频来展示他的绝妙方案——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的如厕难问题。下面是M-PATS的工作原理，以及这个发明为什么能为宇宙航行带来革命性改变。

早期的宇航员在太空舱里都是用袋子解决大小便问题的。

但穿上宇航服之后的情况才是最糟糕的，这时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。

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。

Cardon说：“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，排泄物不能留在宇航服里，但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。”

Cardon称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。他说：“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?”

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。

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。

最后，宇航员要把“传送管”插入自闭阀。Cardon说：“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。”

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。

这个充气便盆是Cardon的重大突破之一：

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。

之后宇航员要挤压连在便盆上的球形充气泵。Cardon说：“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，大便的时候有空间能使劲总是件好事。”

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。

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。

下面的动图会告诉我们Cardon的清洁棒有多神奇。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：

这是女性内裤样品：

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。

Cardon还根据男女生理结构设计了两种尿液收集装置：

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。

Cardon说：“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制作样品，整整花了五周才完成。Cardon的胜利让他们欣喜若狂。

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。