NASA muốn nghe ý tưởng của bạn để chế tạo toilet dùng trên… Mặt trăng

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

Theo đó, hôm nay, NASA vừa hợp tác với HeroX công bố cuộc thi "Lunar Loo Challenge", với mục tiêu tìm ra ý tưởng về một hệ thống toilet vũ trụ phục vụ cho các chuyến hạ cánh của loài người trong tương lai. Là một phần trong chương trình đưa người lên Mặt trăng vào năm 2024 mang tên Artemis của NASA, tàu vũ trụ sẽ đưa các phi hành gia (gồm một nam và một nữ) từ quỹ đạo xuống bề mặt Mặt trăng. Có nghĩa là nhà vệ sinh trên tàu phải đa năng: vừa hoạt động tốt trên quỹ đạo, khi các phi hành gia còn trong môi trường phi trọng lực, vừa hoạt động trên Mặt trăng nói trọng lực bằng 1/6 trọng lực Trái đất. Nếu bạn chưa biết thì với trọng lực khá thấp như vậy, mọi thứ có thể sẽ hơi bừa bộn đấy!

Sau hơn nửa thế kỷ đưa người lên vũ trụ, NASA đã khá sành sỏi trong việc chế tạo các toilet vũ trụ. Nhưng cơ quan này cần táo bạo hơn, đặc biệt khi công nghệ nhà vệ sinh trên Trái đất đang ngày một hiện đại hơn rất nhiều. NASA dự kiến giá trị giải thưởng tối đa sẽ là 35.000 USD, và có thể họ sẽ đưa ý tưởng thắng cuộc lên tàu hạ cánh Mặt trăng vào năm 2024.

Dù cho NASA và tất cả chúng ta đi đến ý tưởng gì, thì nó chắc chắn sẽ tốt hơn nhiều so với giải pháp mà các phi hành gia Apollo đã dùng. Tàu Apollo từng đưa con người lên Mặt trăng không hề có toilet nào. Để đi nhẹ, các phi hành gia phải đi vào một ống cao su (về cơ bản hoạt động như một bao cao su) có chức năng truyền chất lỏng ra ngoài tàu hoặc vào một buồng chứa. Đi nặng thậm chí còn khó hơn. Phi hành đoàn phải sử dụng các túi nhựa với vòng dính xung quanh vành và gắn chúng vào mông họ. Chẳng có cách nào để khử mùi, và phi hành đoàn cực ghét điều đó. Chưa hết, bạn sẽ chẳng thể khóa túi lại một cách dễ dàng nếu không có người giúp!

Thiết bị dùng để đi tiểu trên tàu Apollo

Cơ sở vật chất của NASA đã hiện đại lên nhiều kể từ thời điểm đó. Trên ISS hiện có 2 toilet, cả hai đều dựa vào cơ chế hút. Với toilet 1, các phi hành gia sẽ đi nhẹ vào một chiếc cốc gắn với một cái vòi có hệ thống quạt bên trong, tạo ra lực hút kéo chất lỏng vào vòi. Với toilet 2, các phi hành gia phải ngồi xổm trên một chiếc ghế trắng có một lỗ gắn vào buồng chứa; cũng hệ thống quạt như trên sẽ được dùng để đảm bảo phân rơi vào bên trong lỗ. Nghe thì dễ dàng, nhưng thử mới biết cách đi vệ sinh này khá khó khăn. "Nó khá nhỏ, bạn phải nhắm thật tốt" – phi hành gia Suni William nói.

NASA còn dự định thử nghiệm một toilet mới trên trạm không gian vào cuối năm nay. Được gọi là Universal Waste Management System, toilet này sẽ được dùng trên tàu vũ trụ Orion trong tương lai – con tàu được giao trọng trách đưa các phi hành gia vào quỹ đạo Mặt trăng. Nhưng NASA muốn một thứ gì đó khác biệt đôi chút để dùng trên tàu hạ cánh. Theo Interbartolo, quản lý dự án Lunar Loo Challenge, thì "mọi toilet kia đều chủ yếu là toilet vi trọng lực, họ không phải lo lắng về vấn đề đi vào vùng trọng lực và bay ra khỏi vùng trọng lực trở lại, như khi tàu hạ cánh hoạt động".

NASA dự báo sẽ mất từ 20 – 24 giờ để tàu hạ cánh đi từ quỹ đạo Mặt trăng xuống bề mặt. "Do đó họ không thể nhịn hoặc sử dụng tã trong bộ đồ du hành được" – Interbartolo nói. Các phi hành gia sẽ ở trên Mặt trăng trong 6 ngày rưỡi, và một chiếc toilet sẽ là rất cần thiết. Interbartolo nói rằng toilet trên tàu hạ cánh Mặt trăng sẽ biến hình thành một tư thế hoặc chức năng khác khi trên bề mặt Mặt trăng, sau đó biến hình trở lại khi ở trong môi trường phi trọng lực.

Để thắng cuộc thi, người tham gia cần tuân thủ một loạt các quy chuẩn được đề ra bởi NASA. Toilet phải dùng được cho cả nam lẫn nữ, bởi đây sẽ là lần đầu tiên một nữ phi hành gia bước đi trên bề mặt Mặt trăng. Toilet phải đạt kích cỡ và khối lượng nhất định; không được tiêu tốn quá nhiều năng lượng, và không được quá ồn ào. Việc sử dụng nó cũng không được tiêu tốn quá nhiều thời gian.

Nhưng có lẽ những quy chuẩn nghiêm khắc nhất liên quan đến cách toilet thu thập chất thải. NASA đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu để xác định một phi hành gia cần đi vệ sinh bao nhiêu lần trên Mặt trăng. Do đó cơ quan này muốn một toilet có thể thu thập tối đa "1 lít nước tiêu mỗi lần sử dụng" và "chứa được 500 gram phân mỗi lần đi nặng". Toilet phải chứa được đủ loại chất lỏng, bao gồm máu kinh, cũng như các sản phẩm nôn ói và tiêu chảy khi có một thành viên phi hành đoàn bị ốm. Trên hết, toilet phải có khả năng chống chịu. "Chúng tôi muốn đảm bảo nó không gian trống vừa đủ để nếu có vấn đề với toilet, nó sẽ không làm vung vãi chất thải hay nước tiểu ra khắp cabin và gây nhiễm độc mọi thứ" – Interbartolo nói.

Bên cạnh cuộc thi chính, còn có một cuộc thi nhí dành cho trẻ dưới 18 tuổi nộp thiết kế của mình. Một nhóm các kỹ sư NASA sẽ lựa chọn xem toilet nào tham gia cuộc thi chính có khả năng hoạt động tốt nhất. Ngoài tiền, những người thắng cuộc sẽ được thăm Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA ở Houston, Texas, và toilet của họ sẽ có cơ hội được sử dụng bởi các phi hành gia thực thụ.

Concept tàu hạ cánh Mặt trăng của Blue Origin

Hiện nay, NASA chưa biết chính xác sẽ dùng tàu hạ cánh Mặt trăng nào. Hồi tháng 4, NASA ký hợp đồng với 3 công ty – SpaceX, Blue Origin, và Dynetics – để phát triển các concept tàu hạ cánh. Nhưng dù thiết kế nào được chọn, thì NASA vẫn là người chịu trách nhiệm đối với toilet, vì toilet được xem là trang thiết bị của chính phủ. Tuy nhiên, nếu một trong những công ty tư nhân kia thực sự muốn chế tạo toilet của riêng họ, NASA sẽ làm việc để đưa ra quyết định. SpaceX gần đây đã phát triển một toilet cho tàu vũ trụ Crew Dragon, vốn là tàu đã đưa các phi hành gia lên ISS và quay về (tuy nhiên công ty không công bố chi tiết công khai về toilet).

Tất nhiên, trọng tâm chính của NASA vẫn là xây dựng được tàu hạ cánh để đưa con người lên Mặt trăng, điều mà cho đến nay vẫn còn khá mơ hồ. Nhưng trong khi các công ty tư nhân và NASA đang miệt mài nghiên cứu tàu vũ trụ, họ hi vọng mọi người có thể chung tay góp sức giải quyết vấn đề quan trọng nói trên. "Đi vệ sinh trên Mặt trăng không phải là ưu tiên hàng đầu, nhưng chúng tôi không muốn biến nó thành một trải nghiệm đau khổ cho phi hành đoàn. Chúng tôi muốn nó càng thoải mái và càng giống như ở nhà càng tốt" – Interbartolo nói.

Tham khảo: TheVerge