6月5日上午10点44分，神舟14号载人飞船成功发射升空。神舟14号的发射是我国空间站建造阶段的重要一环，在6个月的在轨时间里，将完成问天号和梦天号实验舱的对接和转位，以及天舟五号飞船的对接。可以这么说，我国空间站的“T字形”主体结构，就是在神舟14号乘组在轨期间完成的，意义十分重大！
神舟14号发射成功
神舟14号乘组仍然包括三名航天员：陈冬、刘洋和蔡旭哲，其中刘洋还是一位女性航天员，是继王亚平之后，我国空间站迎来的第二位女性。三位航天员将在太空中呆上6个月。与神舟12号、13号不同的是，神舟14号与神舟15号将实现空间站航天员的在轨轮换，届时我国空间站同时在轨的航天员数量将首次达到6人。
神舟14号的3位航天员
6个月的太空旅程可不算短了，如此长的在轨时间，也让大家对航天员的生理问题非常关注，例如女性如何解决生理期等。不过，女性生理期可以想办法推迟或暂停，但人有三急：“屎尿屁”可不能憋着。上厕所，在地球上是一件极为稀松平常的事情，但到了太空中，却意外地成了一个难题，这是为什么呢？
刘洋是我国空间站第二位女航天员
当然是失重惹的祸。在地球上，由于有重力的存在，固体和液体排泄物会自然下落，只要马桶的开口够大，相信每个人都能够轻松搞定如厕问题。但到了空间站上，情况就大不相同了。由于处在失重的环境中，不管是粪便还是尿液，都会不受控制地到处乱飞。
可以想象的是，如果真出现了这种情况，绝对会是一场令人作呕的“大灾难”。不仅航天员受不了，如果沾到了电子设备上，还有可能酿成故障。
空间站处于失重环境
在人类开展载人航天的早期阶段，就已经想到了这个问题。但由于技术有限，再加上几十年前的飞船在太空中呆不了多长时间，也就是转几圈就回来，上厕所的问题就不是特别突出。只要采用低残渣饮食，以及在发射前清洁肠道等方法，可以让航天员在任务期间不排便。至于排尿，直接使用尿袋收集就行。
尿液收集袋
这种方法在初期还是可行的，但后来随着载人航天的发展，航天员在太空中呆的时间越来越长，想要一直不排便也越来越难。到了20世纪60年代的阿波罗登月活动，航天员要在太空中呆上8天之久，如何解决这期间的上厕所问题，已经成了一项无法回避的任务，毕竟不可能要求一个人8天不排便。
但是阿波罗飞船上的空间并不宽裕，不可能建出一个独立的厕所，于是便采用了粪便收集袋来解决排便问题。这种粪便收集袋的结构比较原始，有一个漏斗状的圆形开口，使用时需要拿胶布将袋口粘在屁股上。
阿波罗飞船配备的粪便收集袋
这还不算完，在排便完成后，还需要将杀菌剂也倒入袋中再密封，还要揉搓均匀。如果不这样做，袋中的细菌会产生大量气体，直到把袋子给爆掉，事情就闹大了。可以想象得出，这个收集袋使用起来是很不方便的，一不小心就会搞出“飞翔”事故。例如在阿波罗10号被解密的通话中，就出现了令人哭笑不得的一幕：
塞尔南：那个玩意是从哪儿来的？
斯塔福德：快给我张纸！这是一坨“屎”，就要从我眼前飘过了！
杨：这不是我拉的，我拉的不是这个形状！
塞尔南：我也不认为这是我拉的！
斯塔福德：也不是我！我的有点粘。赶紧把它丢掉！
杨：万能的上帝！
据说，此时在录音中还传来了地面人员的笑声，可以想象此时飞船中那3个人的心理阴影面积。阿波罗10号也成为史上第一艘被大便袭击的载人飞船。不仅如此，后来成功登上月球的阿波罗飞船，还将装着大便的收集袋直接抛弃在了月面上，这明显属于严重污染月球环境的行为，一点儿都不环保。
被丢在月球上的排泄物袋子
阿波罗登月还只是航天员长期在太空驻留的序幕，随着技术的不断发展，出现了载人空间站，航天员在天上呆的时间越来越长，从几天延长到十几天、一个月，直至现在的半年。如此长时间的太空生活，再使用粪便和尿液收集袋就不可想象了，上厕所的问题必须要妥善解决！
这期间还有一个插曲：现在大家给孩子用的纸尿裤，是华人唐鑫源博士发明的，当年的目的就是为了方便太空中的宇航员。但纸尿裤的能力再强，也只能是应应急，不能长期使用。于是，在需求的驱动下，技术含量极高的太空马桶终于出现了。
既然是一个马桶，就不能再像粪便收集袋那样原始，需要让人能够方便地使用它。设计一个太空马桶所面对的主要难题就是：如何在失重的条件下把粪便和尿液控制住，让它们去往该去的地方。要做到这一点，人们能想到的最好的办法就是利用气流来“引导”排泄物，做一个“抽气”马桶。
美国航天飞机上的太空厕所
通过负压等方法，可以在太空马桶的收集口处形成强大的流向马桶内部的气流，排泄物会被吸入马桶，也就不会到处乱跑了。这个原理听上去很简单，但实现起来却不容易，其中一个很大的问题就是密封。为了确保密封性，太空马桶的开口非常小，直径都在10公分左右，使用的时候极不方便，甚至需要专门的训练才行。
例如，美国就曾开发了一套摄像系统，让宇航员可以实时监控自己臀部的位置，通过多次尝试和不断改进，如厕的“精度”才能提高。至于尿液，是通过一根管子来收集的，男性用着还好，对女宇航员来说就不那么方便了。
不仅如此，为了对抗失重，航天员在如厕时还得把脚套进专门的固定装置中，不让身体飘走，然后再将臀部与马桶口紧紧贴住，如果动作不到位，还是有“飞翔”的可能。因此，早期的太空马桶用起来是非常麻烦和困难的，名声也相当不好，有些航天员甚至害怕使用它。
太空马桶的开口非常小
在美国早年的空间站“天空实验室”中，就出现了一件趣事。由于上面的马桶特别难用，有一位航天员十分恐惧上厕所，在进入天空实验室后一度不肯吃饭，以避免排泄。然而事与愿违，他没想到即使不吃饭也不能完全阻止排泄，最后还是没能幸免，不得不就范。
好在后来随着技术的不断进步，太空马桶也在改进，尤其是在人体工程学方面，变得越来越好用了。其实太空马桶除了能收集排泄物之外，它还要对其进行分类处理，所以内部结构十分复杂。
现代太空马桶配备了尿液分流器、粪便压缩干燥器、臭味抑制器和细菌过滤器等设备，有的甚至还有用来吹干屁股的吹风机。不仅能处理粪便和尿液，太空马桶还可以处理气体。“屁”的成分中含有甲烷和氢气，都是易燃易爆气体。空间站内部空间狭小，如果可燃气体积聚得多了，那可是一件很恐怖的事情。
国际空间站上的俄制厕所
为了避免爆炸风险，航天员如果想排气的话，也得用太空马桶解决。由于技术含量极高，这种马桶的昂贵程度也超出了一般人的想象。世界上第一个空间站是苏联建造的，因此苏联/俄罗斯制造太空马桶的经验很丰富，国际空间站就有一个俄罗斯生产的厕所，价格竟高达1900万美元，简直是贵到离谱。
但这还不是最贵的，NASA后来自己也开发了一套太空马桶，命名了UWMS，运用了多种新技术，耐腐蚀性能更好。据说为了方便女性航天员使用，在研制过程中还专门招募了女性志愿者，对其如厕过程进行了研究，以确保马桶对女性更加友好。这一套操作下来，该马桶的价格竟还超过了俄罗斯产品，达到了2300万美元。
价格高达2300万美元的UWMS太空马桶
相比美俄，我国的载人航天起步较晚，但由于空间站建设的需求，太空马桶技术发展得也很快。在第一艘载人飞船神舟五号上，由于在轨时间较短，航天员只需要配备类似于纸尿裤的尿液收集装置。但在神舟六号上就有了大小便收集器。现在我国的空间站上已经配备了自主研制的太空马桶，
该马桶采用的也是“抽气”原理，使用风机来产生稳定可靠的气体流场，实现了失重环境下排泄物的收集。而且还同时兼顾了男女航天员的不同生理结构特点。正因为有了可靠好用的太空马桶，空间站内3名甚至6名航天员在这方面就没有了后顾之忧，意义非常大。
建成后的中国空间站
不过，光把排泄物收集储存起来还不算完。一个正常人平均每天会产生150~200克的粪便和1500~2000毫升的尿液。如果按每天排便175克，排尿1750毫升计算，3名航天员太空驻留6个月，总的排便量将达到94.5公斤，排尿量可达964公斤。虽然可以通过饮食来调节，但这些排泄物的总量还是非常可观的，如果全部储存起来，对空间站将是极大的负担。
粪便的问题相对比较好解决，在进行真空干燥处理，去除其中的水分后，剩下的固体部分会随着货运飞船返回地球，并和飞船一起在大气层中燃烧殆尽。但尿液却不能这样做，它的量很大，6个月的量就接近1吨，占据的体积非常可观，不可能一直储存到货运飞船返回，况且飞船里还要装载别的废弃物。
固体排泄物会和货运飞船一起在大气层中烧毁
要解决这个问题，最简单的办法就是排到太空里了事。早期的太空厕所就是这么干的，当尿液被排放到太空的真空环境后，会先沸腾，然后再凝华，形成云雾状的尿晶体，在阳光的照射下闪闪发亮，据说还非常好看。
但这些尿晶体却会对航天器带来麻烦甚至危险。前苏联的和平号空间站就采用了排出式的厕所和浴室，在经历了多年的使用后，空间站的太阳能电池板外面被冰块层层包裹，发电效率损失了40%，这些冰块就来自排出来的尿液和洗澡水。飞散的冰块如果撞击到航天器的设备，还有可能造成破坏。
这还不是最关键的。由于航天员所需的生活物资都需要用火箭发射上去，成本非常大，每公斤需要几千美元。这些耗费巨资运上来的水被喝掉后，形成的尿液如果直接排走，将是极大的浪费。因为尿液的成分里绝大部分都是水，如果能回收利用的话，能够节省大量的成本。
和平号空间站
因此，现在的太空厕所已经不再向太空直接排出尿液了。例如，我国空间站就配备了尿处理子系统和净水器，尿液经过蒸馏和深度净化等工艺后，其中的水分会被回收。这些处理后的水非常纯净，完全可以供航天员饮用，实现了水的循环利用。除了饮用之外，水还可以用来制氧，极大地减轻了物资保障的负担。
讲到这里，航天员的“三急”问题就都解决了。在地球上非常自然的事情，到了太空就如此复杂，令人十分意外。随着人类探索太空的脚步不断前进，将来也许会有更多有趣的事情出现。
#神舟十四号发射成功 直击现场#
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