美国宇航局（NASA）发起了一场征集赛，向社会人士征求尿液，粪便与经血处理系统的解决方案，用于宇航员的舱内宇航服。使用周期要求达到144小时。宇航服内置排泄物处理系统将有助于应对紧急情况或长时任务。

　　排泄物处理系统要求在6天内，在加压的舱内宇航服内部环境处理尿液、粪便和/或经血，同时保证宇航员的安全与健康。解决方案中尿液的收集能力应满足6天内每人每天最大值1L。粪便的收集能力目标值是6天内每天75克固态粪便和75mL液态粪便。经血收集系统的收集量需满足6天80mL的最大值。

　　在未来3-4年内最可能应用于实际任务的方案将获得NASA的奖励。根据NASA的规则和采购合同的规定，NASA或与获胜者和/或其他参赛者合作。

　　挑战背景

　　舱内宇航服用于宇航员的发射和返回过程，可在任何计划外事件中起到保护作用。至今，一位宇航员在发射或着陆过程中一次最多穿着10小时。在此之前，宇航员会穿尿布应对内急。尿布在飞行途中通常作临时使用，会和舱内服一起脱下。

　　未来的任务或将需要在更长的时段内为穿着加压宇航服的宇航员提供排泄物处理能力。在航天器失压或其他紧急情况中，宇航员可能需要穿着舱内服长期避难（144小时）。宇航员只有不到60分钟的时间穿好并密封宇航服。为了保证宇航员的安全，提供的解决方案不得占用多于5分钟的穿衣时间。在宇航员穿上宇航服后，宇航服内部将保持0.4个大气压（4.3PSID），atv，100%氧气环境，部分任务还需在失压的舱体内完成。在上述环境中，解决方案所提供的系统需要保证不用手便能将人体排泄物引至体外并收集，从而确保宇航员在144小时内安全与健康。

　　目前已商业化的产品能借助重力将尿液引导至人体外并收集。有些需要双手辅助，多数不能维持144小时。目前没有任何商业产品能提供144小时的粪便处理能力，无论是否需要用到双手辅助。

　　尽管最终应用的解决方案会在每次任务后丢弃，但仍需保证在6天内多次排尿排便的情况下保持良好运转。

　　关于在太空中便便...

　　参加这项挑战，你无需具备失重环境相关领域的工作经验，也无需掌握人体和体液在失重环境下的运作情况。因为我们会将这些情况告诉你：

　　首先，失重就是大家所说的“零重力”。想象一下真空。在真空环境下，固体，液体和气体与在地球上受引力影响时会有不同的表现。也许你很轻松就能想象出东西在太空中漂浮的样子。是的，有时固体，液体和气体会这样。但是，由于表面张力，它们也有可能附着在最近的物体表面。想想一下在太空中洗澡时，腋下有一团水的感觉。另外，在地球上固体和液体在相互接触时或多或少会混合在一起。在失重环境下可不一定。

　　至于人体的机能。在太空中当你排尿的时候，没有引力引导尿液离开你的身体。便便的时候也是。没有引力把它从你体内带走。经血？至少一部分会离开你的身体。你一定不会希望那些东西在你的宇航服里游荡。而且别忘了，便便也不一定都是固体，尤其在太空中时，你会由于舱体失压而感到紧张。

　　你绝不会希望这些固体和液体在身上待6天。如果你照顾过孩子，你就知道尿布疹是多么容易出现。如果置之不理，还会引起危险的感染。你不会希望粪便进入尿道或阴道，那会引起尿路感染或阴道感染。当然，你也不希望他们接触到嘴巴，鼻子，耳朵或者伤口。说这些的点在于？你提供的解决方案必须让这些废物远离身体，远离它们的排泄口和宇航服上的进气出气口。

　　在过去NASA是怎么处理这个的呢？一方面，他们不需要应付6天这么久。也许就几个小时。最近一次，宇航员穿了一种吸水性极强的成人尿布（事实上，太空中的创新带来了很多日常用到的婴儿尿布产品）。多数情况下，尿布是用来应急的。在这之前，男性宇航员使用尿收集/转换装置（UCTA）和粪便收集系统（FCS）。女性宇航员穿着宇航服时除了成人尿布就没有别的办法了。当没有穿宇航服但位于舱体内时，女性宇航员可以选择3种杯型的尿液收集系统，利用空气有效地将尿液从身体中抽走。不管哪种方法，即使有双手辅助，摆脱这些人体废物一直都是复杂、简陋、不适而脏乱的。现在我们讨论的情况是至少在宇航服内，手是帮不了忙的。

　　关于宇航服