Sau hơn 60 năm, cuối cùng thì NASA cũng làm được một cái toilet nữ ngoài vũ trụ

Khi Buzz Aldrin nhớ lại khoảnh khắc đặt dấu chân đầu tiên của mình lên bề mặt Mặt Trăng vào năm 1969, ông vẫn nổi cả gai ốc. Theo sau ngay Neil Armstrong trong chuyến bay đầu tiên của con người đến một thế giới khác, Aldrin là người thứ hai đặt chân xuống Mặt Trăng.

Đó là một khung cảnh tuyệt vời và điều đầu tiên ông ấy đã làm sau khi đã đứng vững là kiểm tra mặt đất dưới đôi ủng phi hành gia. "Ngay lập tức, tôi nhìn xuống dưới chân mình và bị hấp hồn bởi những đặc tính đặc biệt của bụi Mặt Trăng", Aldrin viết trong hồi ký.

"Nếu một người đá cát trên bãi biển, cát sẽ phân tán theo nhiều hướng với một số hạt bay xa hơn những hạt khác. Trên Mặt Trăng, bụi di chuyển một cách chính xác và chuẩn chỉnh. Trong khi chúng vẫn bay theo các hướng khác nhau, mọi hạt đều hạ cánh ở trong một khoảng cách gần như nhau".

Điều thứ hai mà Aldrin làm là đi tiểu.

Đúng vậy, Neil Armstrong là người đầu tiên đặt chân xuống Mặt Trăng, nhưng Aldrin là người đầu tiên đi tiểu trên đó. Và ông chỉ là một trong số hàng trăm phi hành gia đã làm điều trần tục này một cách phi thường. Dĩ nhiên, họ phải tiểu vào một thiết bị chuyên dụng phía trong bộ đồ du hành của mình, đó là một ống thu thập nước tiểu được quấn xung quanh thắt lưng.

Trong gần 60 năm lịch sử du hành vũ trụ của loài người, các kỹ sư đã phải làm việc rất vất vả để có thể giúp con người giải quyết những nỗi buồn của mình trong môi trường không trọng lực.

Bây giờ, công việc vẫn đang được tiếp tục khi NASA lần đầu tiên thiết kế một chiếc toilet phù hợp với giải phẫu của cơ thể phụ nữ. Nhu cầu này đáp ứng trước một thực tế rằng ngày càng có nhiều phụ nữ bay vào vũ trụ.

Với mục tiêu đưa người phụ nữ đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng vào cuối thập kỷ, NASA bây giờ đã nhận ra các nữ phi hành gia của mình không thể đi vệ sinh trong toilet nam mãi được. Họ phải lắp đặt một chiếc toilet nữ ngoài không gian.

Các phi hành gia đi vệ sinh trên vũ trụ như thế nào?

23 triệu USD là cái giá mà NASA đã phải bỏ ra để xây dựng chiếc toilet trong vũ trụ được gọi là Universal Waste Management System (UWMS) hay "Hệ thống Quản lý Chất thải Vũ Trụ". Điều này đã biến nó chính thức trở thành căn nhà vệ sinh đắt giá nhất trong lịch sử loài người, và có thể là toàn vũ trụ nếu chúng ta là dạng sống duy nhất biết xây dựng một căn phòng cho nhu cầu của riêng mình.

Hệ thống Quản lý Chất thải Vũ trụ của NASA dại diện cho những công nghệ mới nhất mà họ có thể ứng dụng. Nó nhỏ hơn và nhẹ hơn phiên bản cũ. Việc bảo trì, bảo dưỡng cũng có thể được thực hiện dễ dàng hơn. Điều này rất tiện lợi vì khi nhà vệ sinh ngoài không gian bị hỏng, các phi hành gia không thể gọi thợ sửa ống nước.

Ống kim loại của UWSM được sản xuất bằng công nghệ in 3-D và nó có khả năng chịu được axit dùng để xử lý nước tiểu. Nước tiểu sau khi được xử lý bằng axit và các hóa chất khác sẽ được lọc trở lại thành nước uống cho các phi hành gia.

Nhưng tính năng mới quan trọng nhất của chiếc toilet này, đó là nó sẽ cho phép các phi hành gia làm những điều mà hầu hết chúng ta coi là đương nhiên trên Trái Đất. Sẽ không có một ngôn từ mĩ miều nào có thể diễn đạt điều này, vì vậy chúng ta cần nói thẳng với nhau rằng: Từ trước đến nay, nhà vệ sinh hiện tại trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) không được thiết kế cho việc đi tiểu và đại tiện cùng một lúc.

Điều này quan trọng hơn đối với những nữ phi hành gia, những người mà hai chức năng bình thường của cơ thể họ khó tách rời hơn đàn ông. Trong nhiều năm, các nữ phi hành gia làm việc trên ISS đã phải trao đổi vô số mẹo đi vệ sinh với đồng nghiệp của mình: Làm thể nào để có thể định vị đúng chỗ, làm sao để khắc phục những thiết kế không phù hợp với cơ thể mình?

Nhà vệ sinh trên vũ trụ trông không giống với nhà vệ sinh trong phòng tắm của bạn. Với mô hình nhà vệ sinh cũ trên ISS, các phi hành gia sẽ phải đi tiểu vào một cái phễu cầm tay và đại tiện vào một thiết bị trông giống như phiên bản nhỏ hơn của bệ ngồi toilet truyền thống.

Cả hai thiết bị này đều có một quạt hút chân không để hút chất thải vào bên trong nó. Đây là một chức năng quan trọng không thể thiếu trên môi trường không trọng lực, nơi mà mọi thứ có thể trôi nổi.

Sau khi được hút vào thiết bị, nước tiểu của phi hành gia sẽ được lọc, khử và tái sử dụng thành nước uống cho ngày hôm sau. Trong khi đó, phân sẽ được nén lại trong một thùng chứa có thể tháo rời. Nó sẽ được chuyển đi trên một phi thuyền chứa rác thải đặc biệt sau đó được thả vào trong khí quyển để tiêu hủy.

Về cơ bản, thùng chứa phân của các phi hành gia sẽ bốc cháy toàn bộ khi được thả trở lại bầu không khí ở độ cao bên dưới. Nhìn từ mặt đất, chúng sẽ tạo ra những vệt lửa hùng vĩ và sáng chói như một ngôi sao băng đi xuyên qua bầu trời.

Nhà vệ sinh ngoài không gian phải phù hợp với đặc điểm giải phẫu của nữ giới

Đi tiểu nhìn chung là một công việc đòi hỏi sự cẩn thận cho cả nam và nữ phi hành gia. Giữ chiếc phễu quá gần có thể làm tắt luồng khí hút và nước tiểu có thể đọng lại ở gần đầu vòi. Ngược lại, để chúng quá xa người và mất tiếp xúc với chiếc toilet mini có thể khiến chất thải thoát ra ngoài. Tệ hơn nữa nếu bạn quên không bật cái quạt hút trước khi bạn bắt đầu, mọi thứ có thể trở nên lộn xộn.

Đối với phụ nữ, thiết kế tách rời của phễu đi tiểu và bồn cầu đại tiện đã biến nó trở thành một thách thức. Jessica Meir, một phi hành gia NASA, chia sẻ: "Sẽ có một chút khó khăn khi vừa phải ngồi trên ghế mà vừa phải đưa chiếc phễu đến nơi cần thiết".

Tại Trung tâm Vũ trụ Houston’s Johnson, nơi các phi hành gia thực hành đi bộ ngoài không gian xung quanh một bản sao của trạm ISS bên trong một bể bơi, họ cũng được diễn tập trước cách đi vệ sinh ở đó.

Meir cho biết khóa đào tạo này rất quan trọng, nó cho cô những hiểu biết về cơ chế hoạt động của hệ thống ống nước nhà vệ sinh. Nhưng để thực sự có thể dùng được nó, Meir phải dựa vào những lời khuyên tốt nhất từ các phi hành gia từng ở trên đó.

Năm ngoái, khi Meir bay lên ISS, người bạn thân nhất của cô, Christina Koch, đã ở đó. Koch đã chỉ cho cô chi tiết mọi thứ từ cách tự ngồi xuống, tay vịn vào đâu và chân đặt ở đâu thì tốt nhất. Meir cho biết nhiều người phụ nữ sẽ không thể đi vệ sinh theo kiểu mà cô được dạy vì thiết kế của nó không phù hợp với giải phẫu cơ thể phụ nữ.

Nhưng thật may mắn vì nếu cố gắng thì cô vẫn có thể làm được. "Tôi rất nhẹ nhõm khi nhận ra rằng mình có thể làm được điều đó, bởi vì tôi chỉ nghĩ rằng sẽ thực sự khó chịu nếu tôi không thể đi vệ sinh", Meir nói.

Bây giờ, NASA đã tiếp thu tất cả những góp ý của các nữ phi hành gia trong hàng chục năm để tạo ra chiếc toilet mới phù hợp với giải phẫu cơ thể họ. Theo cách này, Hệ thống Quản lý Chất thải Vũ trụ không chỉ là một nhà vệ sinh. Nó còn là biểu tượng của một chương trình vũ trụ đang thay đổi của Hoa Kỳ, trong đó suốt hai thập kỷ đầu tiên chỉ có những người đàn ông mới được bay vào vũ trụ.

Mặc dù nam giới vẫn chiếm phần lớn lực lượng phi hành gia của NASA, nhưng họ đã có nhiều phi hành gia nữ hơn bao giờ hết. Đó là điều khiến NASA hiểu rằng họ phải điều chỉnh công nghệ của mình để đáp ứng nhu cầu của các nữ nhân viên.

"Đã đến lúc họ phải làm vậy", Nicole Stott, cựu nữ phi hành gia NASA đã nghỉ hưu cho biết.

Để có thể đưa ra một thiết kế mới cho chiếc toilet trên vũ trụ, NASA đã tham khảo ý kiến ​​của các nữ phi hành gia, bao gồm cả Stott. Theo Melissa McKinley, người quản lý dự án này, trong khi cơ chế hoạt động của nó về cơ bản không có gì thay đổi, các kỹ sư đã "cải tạo hoàn toàn" phễu chứa nước tiểu để nó phù hợp hơn với giải phẫu cơ thể của phụ nữ.

Họ cũng thực hiện những thay đổi đối với vị trí của phễu hứng nước tiểu và bệ ngồi bồn cầu, cho phép phụ nữ thoải mái hơn khi sử dụng chúng cùng một lúc. Như một phần bonus, các phi hành gia không còn phải bật nhà vệ sinh trước khi đi; ngay sau khi họ lấy phễu đựng nước tiểu ra khỏi giá đỡ hoặc nhấc nắp bồn cầu lên, quạt hút sẽ lập tức hoạt động.

Sẽ ngày càng có nhiều phụ nữ bay vào vũ trụ

Có một chút khó hiểu, thậm chí hơi vô lý khi biết rằng NASA, một cơ quan khoa học hàng đầu thế giới với những kỹ sư đã đưa được con người lên Mặt Trăng từ hơn nửa thế kỷ trước lại không tạo ra được những chiếc bồn cầu cho phép phi hành gia làm hai việc cùng một lúc.

Nhưng vấn đề hóa ra bắt nguồn từ chính những thành tích đó: NASA đưa người lên Mặt Trăng, và họ đều là những người đàn ông.

Nhà vệ sinh trên Trạm Vũ trụ của Mỹ được phát triển vào những năm 1990, sử dụng mô hình của Liên Xô. Thời đó, các phi hành gia của cả hai quốc gia đa số cũng là nam giới và sự chênh lệch giới tính thậm chí còn lớn hơn rất nhiều so với ngày nay.

Nhu cầu và giải phẫu của cơ thể nam giới đã được sử dụng để thiết kế những nhà vệ sinh này. Sau đó, nó được bê nguyên sang các tàu con thoi. Và khi tàu con thoi được sử dụng để lắp ráp một trạm vũ trụ chung cho cả thế giới (ISS), mẫu nhà vệ sinh cũ lại được bên nguyên sang đó.

Stott và Meir đã ví thiết kế nhà vệ sinh vụng về này giống như việc NASA cung cấp bộ đồ không gian cho các phi hành gia làm việc bên ngoài trạm vũ trụ. Năm ngoái, cơ quan này đã buộc phải cải tổ lại nhiệm vụ đi bộ ngoài không gian vì một lý do đơn giản là các nhà du hành nữ không mặc vừa bộ đồ của nam giới.

Tủ quần áo không gian hiện tại của NASA phần lớn được thiết kế vào những năm 1970. Điều đó có nghĩa là nó đã quá lạc hậu và không thể tùy chỉnh để phù hợp với một thế hệ phi hành gia ngày càng đa dạng cả về giới lẫn kích thước cơ thể và nhiệm vụ của họ.

Các bộ đồ phi hành gia cỡ nhỏ từng được lên kế hoạch sản xuất vào những năm 1990. Nhưng sau đó, chính phủ Mỹ cắt giảm ngân sách cho NASA đã khiến công việc bị hoãn lại. Trên trạm Vũ trụ Quốc tế chỉ còn duy nhất một bộ đồ cỡ nhỏ. Vì vậy, NASA chưa từng thiết kế một nhiệm vụ đi bộ ngoài không gian nào có hai người phụ nữ cùng tham gia một lần.

Tới tận năm ngoái 2019, NASA mới khởi động lại một tầm nhìn tới một thiết kế bộ đồ du hành vũ trụ mới, được điều chỉnh cho nhóm phi hành gia đa dạng hơn. Đó là một trong những điều cần làm để hướng tới sứ mệnh đưa con người trở lại Mặt Trăng của NASA vào cuối thập kỷ này.

Hướng tới một cột mốc lịch sử mới, NASA muốn đưa người phụ nữ đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng như một phần của chương trình Artemis. Công nghệ nhà vệ sinh vũ trụ mới nhất được cho là sẽ theo các nữ phi hành gia đến đó.

Vậy để thấy không gian vũ trụ đúng là một thế giới kỳ lạ, nơi mà chỉ một việc như đi vệ sinh thôi cũng thu hút sự tò mò của tất cả chúng ta. Nếu bạn muốn biết những điều thú vị hơn về cuộc sống của các phi hành gia khi ở trên vũ trụ, có hẳn một danh mục video YouTube ở đây về cách họ đánh răng, gội đầu, ngủ, tập thể dục và thậm chí khóc trong môi trường không trọng lực.

Thanh Long