4月1日,“阿爾忒彌斯2號”載人登月任務從佛羅里達州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心39B發射臺升空。
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本周末,隨著美國國家航空航天局“阿爾忒彌斯2號”的宇航員飛往月球,他們的試飛進展異常順利,沒有出現任何重大問題。唯獨有一項技術設備讓機組人員吃盡了苦頭,那就是太空馬桶。
搭載“阿爾忒彌斯2號”機組人員前往月球的“獵戶座”載人飛船由洛克希德·馬丁公司制造。飛船內配備了被稱為“通用廢物管理系統”的設備,供宇航員在這場為期10天的任務中使用。這套系統與國際空間站上使用的太空馬桶大致相同。
但在飛行過程中,如何讓這臺復雜的設備正常運轉,卻成了一個反復出現的老大難問題。這套通用廢物管理系統配備了用于排尿的漏斗和軟管,以及一個帶有孔洞的座椅用于排便。
由于宇航員處于微重力環境中,該馬桶依靠氣流將排泄物吸入其中,從而確保飛船內部保持清潔。此外,宇航員還可以借助腳部綁帶和把手來固定身體姿勢。
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在“阿爾忒彌斯2號”飛行的第一天,機組人員剛進入太空,馬桶就發出了故障警報。任務專家克里斯蒂娜·科赫曾自豪地自詡為“太空水管工”,在任務控制中心的協助下,她成功讓馬桶恢復了運轉。
經排查,問題出在馬桶的水泵上。該部件需要補充額外的水分來保持足夠的濕潤度,才能進入備用狀態。“阿爾忒彌斯2號”的上升段飛行主管賈德·弗里林表示:“當我們發現注水量不足時,便立刻加注了更多的水,以確保水泵基本準備就緒。隨后,馬桶就立刻恢復了正常。”
然而好景不長,馬桶很快再次出現了故障。國際空間站的廢水會在閉環系統中進行收集、處理和回收,但“阿爾忒彌斯2號”任務則不同。在整個任務期間,飛船產生的廢水會被定期排放到太空中。機組人員拍攝的視頻顯示,在排放廢水時,閃閃發光的顆粒會從“獵戶座”飛船的窗外劃過。
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其中一次廢水排放意外提前終止。美國國家航空航天局懷疑,可能是積冰堵塞了將廢水排入太空的排放噴嘴。在排查故障期間,出于安全考量,美國國家航空航天局決定暫停機組人員使用馬桶排尿。科赫在通訊中確認了這一指令:“收到,我們目前停止使用馬桶。”
問題的核心在于,收集尿液的空間十分有限。美國國家航空航天局“獵戶座”項目副經理黛比·科思在新聞發布會上指出:“飛船內的尿液收集罐體積很小,大概只有辦公室垃圾桶那么大。因此,我們必須確保在注入新的液體之前,能夠先將其排空。”
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不過,機組人員依然可以正常排便,因為這些固體排泄物會被收集在防水袋中。作為排尿的備用方案,宇航員還可以使用一種名為“可折疊應急尿袋”的設備。這是一種長管狀容器,專門用于控制液體的流動。
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事實上,太空馬桶結冰的故障并非首次發生。早在1984年的STS-41-D航天飛機任務中,機組人員就曾因馬桶癱瘓而被迫使用備用收集袋,這一事件在當時廣為人知。
當時的罪魁禍首正是從馬桶排氣口突出的積冰。雖然機組人員最終利用航天飛機的機械臂將其敲落,但這并未改變他們在任務的大部分時間里只能依賴備用袋的窘境。
為了解決“阿爾忒彌斯2號”面臨的難題,美國國家航空航天局決定采取“加熱”策略。他們調整了“獵戶座”飛船的姿態,讓馬桶的排氣口在陽光下“烘烤”了幾個小時,以此融化部分積冰。這個方法似乎奏效了。
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機組人員隨后進行了幾次廢水排放測試,以驗證該方案的可行性。盡管其中一次測試起初水流受限,但在周六深夜,任務控制中心終于傳來了好消息。
美國國家航空航天局約翰遜航天中心的一名通訊員向機組人員匯報道:“播報一條好消息,地面團隊已經得出了關于收集罐排氣的討論結果。現在,你們可以全面恢復馬桶的所有功能了。”
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