Am 5. Mai 1961 wurde der NASA-Astronaut Alan Shepard in seine Kapsel Freedom 7 gesperrt, bereit, der erste Amerikaner und die zweite Person im Weltraum zu werden. Aber vor seinem 15-minütigen historischen Flug würde Shepard fünf Stunden Verspätung durchstehen – und er musste wirklich auf die Toilette gehen.

„Mann, ich muss pinkeln“, funkte er Launch Control an.

NASA-Beamte waren auf diese Situation nicht vorbereitet. Sie dachten, die Mission wäre kurz genug, um sie zu vermeiden, und Alan Shepard in seinem glänzenden silbernen Raumanzug urinieren zu lassen, war nicht etwas, zu dem sie bereit waren; Der Astronaut war mit medizinischen Sensoren verkabelt, die bei Nässe zerstört werden könnten. Aber schließlich hatte Launch Control keine andere Wahl, als ihn gehen zu lassen.

„Sie denken, es ist glamourös, ein Astronaut zu sein? Es ist eine Menge harter Arbeit und auch eine Menge Demütigung „, sagte Mark Roberts, ein Reiseleiter im Intrepid Sea, Air & Space Museum in New York City, während des letzten Sommer-Weltraumfestes des Museums im letzten Monat.

Nach Shepards Debakel entwickelte die NASA bessere Möglichkeiten, sich um grundlegende Körperfunktionen zu kümmern. Aber Platzverschwendung setzte die Pest der Agentur fort.Als der Astronaut Gordon Cooper 1963 auf dem letzten Mercury-Flug des Projekts startete, hatte die NASA ein Urinsammelgerät entwickelt, das Astronauten in dem Ein-Personen-Raumschiff tragen konnten. Coopers Flug war nicht einfach. Gegen Ende seiner 22-Orbit 34-Stunden-Mission, System nach System in seiner Kapsel begann auf mysteriöse Weise versagen. Er musste die manuelle Steuerung übernehmen und das Schiff durch einen riskanten Wiedereintritt in die Atmosphäre steuern.

Was ist schief gelaufen? Eine Untersuchung ergab, dass sein Urinbeutel auslief und Tröpfchen in die Elektronik gelangten, humpelte seine automatischen Systeme, sagte Roberts.

Jeder kackt

Wenn Ihr Urin problematisch klingt, denken Sie an die Qual, die schwimmender Kot in einer beengten Raumkapsel verursachen könnte. Als die NASA anfing, längere Missionen zu planen, mussten sie die Eingeweide der Astronauten berücksichtigen.Das nächste Projekt der Raumfahrtagentur, Gemini, setzte zwei Astronauten nebeneinander in ein Raumschiff und testete die entscheidenden Manöver, die die Apollo-Raumflieger zum Mond bringen würden. Um zu zeigen, dass Menschen zwei Wochen im Weltraum überleben können, verbrachten Jim Lovell und Frank Borman 14 Tage in Gemini 7, der damals längsten bemannten Mission.

„Sie hatten dort keine Toilette“, sagte Roberts. „Was sie hatten, war im Grunde jedes Mal eine Plastiktüte, wenn sie eine Nummer 2 machen mussten.“

Weltraumtoiletten wurden nicht viel raffinierter, als die ersten Apollo-Missionen starteten. Astronauten wie Buzz Aldrin und Neil Armstrong hatten fäkale Sammelbeutel, die mit Klebstoff an ihren Böden klebten, wenn sie gehen mussten. Und Mikrogravitation könnte die Dinge chaotisch machen.

„Es gibt ein Problem der Trennung“, sagte Roberts. „Was auch immer aus dir herauskommt, weiß nicht, dass es von dir wegkommen soll.“ Jeder Fäkalsammelbeutel wurde mit einem „Fingerbett“ geliefert, damit die Astronauten die Dinge manuell bewegen konnten. Dann mussten sie ein keimtötendes Mittel in ihren Abfall kneten, damit gasausstoßende Bakterien nicht in dem versiegelten Beutel gedeihen und ihn explodieren lassen konnten. Die gesamte Tortur dauerte oft 45 Minuten bis eine Stunde in der Apollo-Raumsonde, sagte Roberts. Um ihren Stuhlgang zu minimieren, hatten Astronauten eine proteinreiche, rückstandsarme Diät – denken Sie an Steak und Eier und andere Lebensmittel, die nicht viel Abfall machen, nachdem sie vom Körper aufgenommen wurden.

Das Urinieren war für die Apollo-Crews nicht viel einfacher. Ihr Urinsammelgerät war im Grunde ein kondomartiger Beutel, der an einem Schlauch befestigt war, der durch Drehen eines Ventils in das Vakuum des Raums entlüftet wurde. Nach eigenen Angaben der Astronauten war es mehr als ein wenig beunruhigend, das Gerät zu benutzen, sagte Roberts.

Töpfchentraining für Astronauten

Heute ist es viel weniger mühsam, im Weltraum auf die Toilette zu gehen, aber es erfordert immer noch sorgfältige Aufmerksamkeit — und sogar Raumtoilettentraining. Die wiederverwendbaren Raumflugzeuge des Space Shuttle-Programms der NASA hatten Toiletten, die einen Luftstrom verwendeten, um Abfälle anstelle der Schwerkraft der Erde vom Körper wegzuziehen. Die Internationale Raumstation hat Kommoden mit einem ähnlichen Design.

„Für Nr. 2, es ist ein bisschen wie ein Camp-Töpfchen, wo man das benutzt, um den festen Abfall einzudämmen und der schließlich auf einem Raumschiff in der Atmosphäre verbrannt wird „, sagte NASA-Astronautin Nicole Stott Grundschülern heute (Aug. 29) während eines Video-Chats von der Internationalen Raumstation Mission Control der NASA in Houston. „Für No. 1 ist es im Grunde ein Schlauch, wir nennen es einen Urinschlauch, der ein Vakuum hat.“

Astronauten durchlaufen auf der Erde ein „Positionstraining“, um sicherzustellen, dass feste Abfälle direkt in die enge Öffnung dieser Weltraumtoiletten gelangen, erklärte Roberts. Die Scheintoilette hat unten eine Kamera. Astronauten gehen während des Trainings nicht auf die Toilette, aber indem sie sich einen Videobildschirm vor ihnen ansehen, können sie überprüfen, ob ihre Ausrichtung genau stimmt.“Wenn Sie Sachen um diese Lüftungsschlitze herum bekommen, die die Absaugung dort bereitstellen, können die Dinge wirklich verstopfen und Sie können eine Multimillionen-Dollar-Toilette ziemlich leicht beschädigen“, sagte Roberts.

Eine Toilette zu zerbrechen ist in der Tat teuer und unbequem — ganz zu schweigen von ungesund. Nachdem die einzige Toilette auf der Internationalen Raumstation von einer Reihe von Problemen und Pannen geplagt worden war, kaufte die NASA 2008 eine zweite russische Kommode im Wert von 19 Millionen US-Dollar, die im US-Segment des umlaufenden Außenpostens installiert wurde.

Beim Pinkeln erhält jeder Astronaut seinen eigenen Trichter — in verschiedenen Formen für Männer und Frauen —, der an einem Schlauch auf der Toilette befestigt wird. „Sie hatten drei verschiedene Größen von Trichtern und die Jungs haben immer die größte Größe gewählt“, sagte Roberts über die Astronauten im Shuttle-Programm.

Waste not, want not

1986 baute die Sowjetunion die Raumstation Mir, die über ein Badezimmer mit einer Toilette verfügte, die den Abfall in den Weltraum entlüftete. Als die Weltraumbeamten Mir im Jahr 2001 in den Ruhestand traten, hatten die Sonnenkollektoren der Raumstation etwa 40 Prozent ihrer Wirksamkeit verloren, sagte Roberts.“Sie erkannten, dass ein großer Teil des Schadens an diesen Sonnenkollektoren gefrorener Urin war, der mit sehr hohen Geschwindigkeiten im Weltraum schwebte“, sagte Roberts seinem Publikum.

Heute wird auf der Internationalen Raumstation, einem 100-Milliarden-Dollar-Außenposten, der seit 2000 mit rotierenden Besatzungen besetzt ist, Urin durch ein Filtersystem in Trinkwasser recycelt.Fäkalien werden unterdessen oft gepackt und von der Raumstation mit anderem Müll in Kapseln abgeworfen, die in der Atmosphäre verbrennen, sagte Roberts. Aber bei längeren Missionen, wie Flügen zum Mars, denken einige Forscher darüber nach, wie man auch Fäkalien recyceln kann. Zum Beispiel schlagen einige Wissenschaftler vor, dass menschliche Abfälle die Wände zukünftiger Raumfahrzeuge auskleiden könnten, um wie ein Strahlungsschild zu wirken und Astronauten vor den schädlichen Auswirkungen kosmischer Strahlung zu schützen.

Folgen Sie Megan Gannon auf Twitter und Google+. Folgen Sie uns @Spacedotcom /, Facebook oder Google+. Ursprünglich veröffentlicht am SPACE.com .