NASA muốn nghe ý tưởng sáng tạo của bạn để thiết kế nhà vệ sinh dùng trên... Mặt trăng

Ai cũng phải giải quyết nhu cầu, các phi hành gia không phải ngoại lệ!

Khi NASA đưa các phi hành gia trở lại Mặt trăng, họ sẽ cần một nơi để... đi vệ sinh. Và để tạo ra hệ thống toilet Mặt trăng dễ sử dụng và đạt tiêu chuẩn tốt nhất trong Thái dương hệ, NASA muốn nghe ý kiến từ cộng đồng.

Hôm nay, NASA đã hợp tác với HeroX để công bố cuộc thi 'Lunar Loo Challenge', với mục tiêu tìm ra ý tưởng cho một hệ thống nhà vệ sinh vũ trụ phục vụ cho các chuyến hạ cánh của loài người trong tương lai. Là một phần của chương trình Artemis của NASA đưa người lên Mặt trăng vào năm 2024, tàu vũ trụ sẽ đưa các phi hành gia (bao gồm một nam và một nữ) từ quỹ đạo xuống bề mặt Mặt trăng. Điều này đòi hỏi nhà vệ sinh trên tàu phải đa năng: hoạt động tốt trên quỹ đạo khi phi hành gia còn trong môi trường phi trọng lực và hoạt động trên Mặt trăng với trọng lực chỉ bằng 1/6 trọng lực Trái đất.

Sau hơn nửa thế kỷ đưa con người lên vũ trụ, NASA đã có kinh nghiệm trong việc chế tạo các toilet vũ trụ. Tuy nhiên, cơ quan này cần phải táo bạo hơn, đặc biệt là khi công nghệ nhà vệ sinh trên Trái đất đang ngày càng hiện đại hơn. NASA dự kiến giải thưởng tối đa là 35.000 USD và có thể sẽ đưa ý tưởng chiến thắng lên tàu hạ cánh Mặt trăng vào năm 2024.

Dù NASA và chúng ta đều có những ý tưởng khác nhau, thì chắc chắn rằng nó sẽ tốt hơn nhiều so với giải pháp mà các phi hành gia Apollo đã dùng. Tàu Apollo không có toilet nào khi đưa con người lên Mặt trăng. Để giảm trọng lượng, các phi hành gia phải đi vào một ống cao su (hoạt động như một bao cao su) để tiêu hóa chất lỏng ra ngoài tàu hoặc vào một buồng chứa. Việc này cực kỳ không tiện lợi và khó khăn. Chưa kể, không có cách nào để khử mùi, điều mà phi hành gia rất không thích. Và việc khóa túi lại cũng không dễ dàng nếu không có sự giúp đỡ!

Cơ sở vật chất của NASA đã được nâng cấp đáng kể kể từ lúc đó. Trên ISS hiện có 2 nhà vệ sinh, cả hai đều sử dụng cơ chế hút. Với nhà vệ sinh 1, phi hành gia sẽ sử dụng một cốc được gắn với một ống dẫn có hệ thống quạt bên trong, tạo ra lực hút kéo chất lỏng vào ống. Với nhà vệ sinh 2, phi hành gia phải ngồi xổm trên một chiếc ghế trắng có lỗ gắn vào thùng chứa; cũng có hệ thống quạt như trên để đảm bảo chất thải rơi vào lỗ. Nghe có vẻ dễ dàng, nhưng thử mới biết cách sử dụng những nhà vệ sinh này khá là khó khăn. 'Nó khá là nhỏ, bạn phải nhắm thật chính xác' – phi hành gia Suni William chia sẻ.

NASA cũng đang lên kế hoạch thử nghiệm một nhà vệ sinh mới trên trạm không gian vào cuối năm nay. Được gọi là Hệ thống Quản lý Chất thải Phổ quát, nhà vệ sinh này sẽ được sử dụng trên tàu vũ trụ Orion trong tương lai – chiếc tàu có trách nhiệm đưa các phi hành gia vào quỹ đạo của Mặt trăng. Tuy nhiên, NASA muốn một cái gì đó đặc biệt hơn để sử dụng trên tàu khi hạ cánh. Theo Interbartolo, quản lý dự án Thách thức Toilet Mặt trăng, 'tất cả các nhà vệ sinh khác đều là những nhà vệ sinh trọng lực, không cần phải lo lắng về việc di chuyển trong và ra khỏi trọng lực, như trong quá trình hoạt động của tàu hạ cánh'.

NASA dự đoán rằng tàu hạ cánh sẽ mất từ 20 – 24 giờ để đi từ quỹ đạo của Mặt trăng xuống bề mặt. 'Vì vậy, họ không thể nhịn và cũng không thể sử dụng tã trong bộ trang phục du hành' – Interbartolo nói. Các phi hành gia sẽ ở trên Mặt trăng trong khoảng 6 ngày rưỡi, và một nhà vệ sinh sẽ trở nên cực kỳ cần thiết. Interbartolo cho biết nhà vệ sinh trên tàu hạ cánh Mặt trăng sẽ có khả năng biến đổi hình dạng hoặc chức năng khi ở trên bề mặt Mặt trăng, sau đó trở lại trạng thái ban đầu khi ở trong môi trường phi trọng lực.

Để chiến thắng trong cuộc thi, người tham gia cần tuân thủ một loạt các tiêu chuẩn do NASA đặt ra. Nhà vệ sinh phải phục vụ cả nam và nữ, vì đây sẽ là lần đầu tiên một nữ phi hành gia bước chân lên bề mặt Mặt trăng. Nhà vệ sinh phải đạt đến kích thước và trọng lượng nhất định; không được tiêu tốn quá nhiều năng lượng và không được quá ồn ào. Việc sử dụng cũng không được mất quá nhiều thời gian.

Tuy nhiên, có lẽ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất liên quan đến cách nhà vệ sinh thu thập chất thải. NASA đã tiến hành nhiều nghiên cứu để xác định một phi hành gia cần phải đi vệ sinh bao nhiêu lần trên Mặt trăng. Vì vậy, cơ quan này muốn một nhà vệ sinh có khả năng thu thập tối đa '1 lít nước tiểu mỗi lần sử dụng' và 'chứa được 500 gram phân mỗi lần đi nặng'. Nhà vệ sinh phải có khả năng thu gom mọi loại chất lỏng, bao gồm cả máu kinh, cũng như các sản phẩm nôn ói và tiêu chảy khi có một thành viên phi hành đoàn bị ốm. Quan trọng hơn hết, nhà vệ sinh phải có khả năng chống chịu. 'Chúng tôi muốn đảm bảo rằng nếu xảy ra vấn đề với nhà vệ sinh, nó sẽ không làm bất kỳ chất thải nào hay nước tiểu rơi ra khỏi cabin và gây ra sự ô nhiễm' – Interbartolo nói.

Ngoài cuộc thi chính, còn có một cuộc thi dành cho trẻ em dưới 18 tuổi để nộp ý tưởng thiết kế của họ. Một nhóm kỹ sư của NASA sẽ lựa chọn xem nhà vệ sinh nào sẽ tham gia cuộc thi chính và có khả năng hoạt động tốt nhất. Ngoài tiền thưởng, những người chiến thắng còn có cơ hội thăm Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA tại Houston, Texas, và nhà vệ sinh của họ có thể sẽ được sử dụng bởi các phi hành gia thực sự.

Hiện tại, NASA vẫn chưa quyết định rõ ràng về việc sử dụng loại tàu hạ cánh nào cho Mặt trăng. Trong tháng 4, NASA đã ký hợp đồng với 3 công ty – SpaceX, Blue Origin và Dynetics – để phát triển các mô hình tàu hạ cánh. Dù cho thiết kế nào được chọn, NASA vẫn sẽ là người chịu trách nhiệm về nhà vệ sinh, vì nhà vệ sinh được xem là trang thiết bị của chính phủ. Tuy nhiên, nếu một trong các công ty tư nhân đó muốn tạo ra nhà vệ sinh riêng của họ, NASA sẽ cân nhắc. SpaceX gần đây đã phát triển một nhà vệ sinh cho tàu vũ trụ Crew Dragon, đã đưa các phi hành gia lên ISS và trở về (tuy nhiên, công ty không công bố chi tiết về nhà vệ sinh).

Tất nhiên, ưu tiên hàng đầu của NASA vẫn là xây dựng tàu hạ cánh để đưa con người lên Mặt trăng, điều đó vẫn còn mơ hồ cho đến bây giờ. Trong khi các công ty tư nhân và NASA đang miệt mài nghiên cứu tàu vũ trụ, họ hy vọng mọi người có thể cùng nhau giải quyết vấn đề quan trọng này. 'Đi vệ sinh trên Mặt trăng không phải là ưu tiên hàng đầu, nhưng chúng tôi không muốn biến nó thành một trải nghiệm khó chịu cho phi hành đoàn. Chúng tôi muốn nó thoải mái và giống như ở nhà nhất có thể' – Interbartolo nói.

Tham khảo: TheVerge