den 5 maj 1961 var NASA-astronauten Alan Shepard låst i sin kapsel Freedom 7, redo att bli den första amerikanska och andra personen någonsin i rymden. Men innan hans 15-minuters historiska flygning skulle Shepard sitta igenom fem timmars förseningar-och han var verkligen tvungen att gå på toaletten.

”Man, jag måste kissa,” radioade han startkontrollen.

NASA-tjänstemän var inte beredda på denna situation. De trodde att uppdraget skulle vara tillräckligt kort för att undvika det, och att låta Alan Shepard urinera i sin glänsande silver rymddräkt var inte något de var redo att göra; astronauten var kopplad till medicinska sensorer som kan bli förstörda om de är våta. Men så småningom hade launch control inget annat val än att låta honom gå.

” tycker du att det är glamoröst att vara astronaut? Det är mycket hårt arbete och mycket indignitet också,” Mark Roberts, en reseguide vid Intrepid Sea, Air & Space Museum i New York City, sa under museets senaste sommar SpaceFest förra månaden. efter Shepards debacle utarbetade NASA bättre sätt att ta hand om grundläggande kroppsfunktioner. Men rymdavfall fortsatte pesten byrån.

När astronauten Gordon Cooper lanserade på det sista projektet Mercury flight 1963 hade NASA skapat en urinuppsamlingsenhet som astronauterna kunde bära inuti rymdfarkosten med en person. Coopers flygning var inte lätt. Nära slutet av hans 22-orbit 34-timmars uppdrag började system efter system i sin kapsel mystiskt misslyckas. Han var tvungen att ta över manuell kontroll och styra båten genom en riskabel återinträde i atmosfären.

vad gick fel? En undersökning visade att hans urinpåse läckte ut och droppar kom in i elektroniken, hobbling hans automatiska system, Roberts sa.

alla poops

Om rogue urin låter problematisk, tänk på den ångest som flytande avföring kan orsaka inuti en trång rymdkapsel. När NASA började planera längre uppdrag var de tvungna att ta hänsyn till astronauternas tarmar.rymdbyråns nästa projekt, Gemini, satte två astronauter sida vid sida i ett rymdskepp och testade de avgörande manövrerna som skulle föra Apollo-rymdflygarna till månen. För att visa att människor kunde överleva i rymden i två veckor tillbringade Jim Lovell och Frank Borman 14 dagar som flyger i Gemini 7, det längsta bemannade uppdraget vid den tiden.

”de hade ingen toalett där inne,” sa Roberts. ”Vad de hade var i princip en plastpåse varje gång de var tvungna att göra ett nr 2.”

Rymdtoaletter blev inte mycket mer sofistikerade när de första Apollo-uppdragen lanserades. Astronauter som Buzz Aldrin och Neil Armstrong hade fekala uppsamlingspåsar som fastnade i botten med lim när de var tvungna att gå. Och mikrogravity kan göra saker röriga.

”det finns ett problem med separation,” sa Roberts. ”Vad som än kommer ut ur dig vet inte att det ska komma ifrån dig.”Varje fekal uppsamlingspåse kom med en” fingersäng ” för att tillåta astronauterna att manuellt flytta saker. Sedan var de tvungna att knäda en baktericid i sitt avfall så att gasutdrivande bakterier inte skulle blomstra inuti den förseglade påsen och få den att explodera.

hela prövningen tog ofta 45 minuter till en timme att slutföra i Apollo rymdfarkosten, sa Roberts. För att minimera tarmrörelserna hade astronauterna en högprotein diet med låg rest-tänk biff och ägg och andra livsmedel som inte gör mycket avfall efter att de absorberats av kroppen.

urinering var inte mycket lättare för Apollo-besättningarna. Deras urinuppsamlingsanordning var i grunden en kondomliknande påse fäst vid en slang som ventilerade ut i vakuumutrymmet vid en ventil. Av astronauternas egna konton var det mer än lite oroande att använda enheten, sa Roberts.

Astronaut potty training

idag är det mycket mindre tråkigt att gå på toaletten i rymden, men det kräver fortfarande noggrann uppmärksamhet — och till och med rymdtoalett träning. De återanvändbara rymdplanen i Nasas pensionerade skyttelprogram hade toaletter med luftflöde för att dra avfall bort från kroppen i stället för jordens gravitation. Den internationella rymdstationen har kommoder med liknande design.

” För Nej. 2, Det är ungefär som en lägerpotta, där du använder det för att innehålla det fasta avfallet och det brinner upp i atmosfären så småningom på en rymdfarkost,” berättade NASA-astronauten Nicole Stott elementary students today (Aug. 29) under en videochatt från NASAs internationella rymdstation Mission Control i Houston. ”För nr 1 är det i grunden en slang, Vi kallar det en urinslang, som har ett vakuum på den.”

astronauter går igenom ”positionsträning” på jorden för att se till att fast avfall går direkt in i den smala öppningen av dessa rymdtoaletter, förklarade Roberts. Mock-toaletten har en kamera längst ner. Astronauter går faktiskt inte på toaletten under träning, men genom att titta på en videoskärm framför dem kan de kontrollera att deras anpassning är på plats.

” Om du får saker runt dessa luftventiler som ger suget där inne, kan saker bli riktigt igensatta och du kan skada en toalett med flera miljoner dollar ganska enkelt,” sa Roberts.

att bryta en toalett är verkligen dyrt och obekvämt — för att inte tala om ohälsosamt. Efter att den enda toaletten på den internationella rymdstationen hade plågats av en serie problem och haverier köpte NASA en andra, 19 miljoner dollar Rysk kommod som installerades i den kretsande utpostens amerikanska segment 2008.

När det gäller att kissa får varje astronaut sin egen tratt-gjord i olika former för män och kvinnor — som fästs på en slang på toaletten. Men när tyngdkraften minskar i rymden gör ego uppenbarligen inte det.

”de hade tre olika storlekar av tåg och killarna valde alltid den största storleken”, sa Roberts om astronauterna i shuttle-programmet.

avfall inte, vill inte

1986 byggde Sovjetunionen rymdstationen Mir, som hade ett badrum med toalett som ventilerade avfallet ut i rymden. När rymdtjänstemännen gick i pension Mir 2001 hade rymdstationens solpaneler förlorat cirka 40 procent av deras effektivitet, sade Roberts.”de insåg att en stor del av skadorna på dessa solpaneler var frusen urin som flyter i rymden med mycket höga hastigheter”, berättade Roberts för sin publik.

idag på den internationella rymdstationen, en utpost på 100 miljarder dollar som har bemannats med roterande besättningar sedan 2000, återvinns urin till dricksvatten genom ett filtreringssystem.

fekal materia, under tiden, blir ofta packad och avstängd från rymdstationen med annat skräp i kapslar som brinner upp i atmosfären, sa Roberts. Men med längre uppdrag, som flyg till Mars, tänker vissa forskare också på hur man återvinner avföring. Till exempel föreslår vissa forskare att mänskligt avfall kan leda väggarna i framtida rymdfarkoster för att fungera som en strålningssköld som skyddar astronauter från de skadliga effekterna av kosmiska strålar.följ Megan Gannon på Twitter och Google+. Följ oss @Spacedotcom/, Facebook eller Google+. Ursprungligen publicerad den SPACE.com.