2026年4月1日傍晚,美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心的39B發(fā)射臺(tái)上,“太空發(fā)射系統(tǒng)”火箭準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火,載著“獵戶(hù)座”飛船拔地而起。
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四名宇航員,指令長(zhǎng)里德·懷斯曼、飛行員維克多·格洛弗以及任務(wù)專(zhuān)家克里斯蒂娜·科赫和杰里米·漢森,正式開(kāi)啟了阿爾忒彌斯2號(hào)繞月飛行任務(wù)。
這是自1972年12月阿波羅17號(hào)之后,人類(lèi)時(shí)隔54年再次載人奔赴月球。
全球航天愛(ài)好者守在屏幕前,看著直播畫(huà)面中火箭一級(jí)級(jí)分離,一切似乎完美無(wú)缺。
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然而發(fā)射剛剛過(guò)去幾個(gè)小時(shí),地面飛控中心就收到了一條出乎意料的報(bào)告:飛船上的廁所壞了。
獵戶(hù)座飛船此次搭載的“通用廢物管理系統(tǒng)”是一套造價(jià)兩千三百萬(wàn)美元的專(zhuān)用太空衛(wèi)生間,專(zhuān)門(mén)為深空載人任務(wù)設(shè)計(jì),號(hào)稱(chēng)人類(lèi)第一個(gè)真正意義上能在深空環(huán)境中使用的封閉式馬桶。
這套系統(tǒng)整合了尿液分流、糞便干燥密封和廢氣過(guò)濾等多種功能,內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為精密。
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然而在發(fā)射后不久,宇航員啟動(dòng)廁所時(shí)發(fā)現(xiàn)尿液收集部分出現(xiàn)異常,風(fēng)扇不轉(zhuǎn)了,沒(méi)有風(fēng)扇提供的負(fù)壓,尿液無(wú)法被吸入收集管路,會(huì)在微重力環(huán)境下四處飄散。
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這意味著廁所實(shí)際上處于半癱瘓狀態(tài),宇航員們只能臨時(shí)改用應(yīng)急用的集尿套,同時(shí)開(kāi)始搶修,糞便收集功能仍然正常,但尿液部分遲遲不能恢復(fù)。
四名宇航員輪番上陣,按照地面?zhèn)鱽?lái)的故障排查手冊(cè)一步步檢查電路、風(fēng)扇電機(jī)和管路閥門(mén)。
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克里斯蒂娜·科赫后來(lái)在艙內(nèi)通訊中開(kāi)玩笑說(shuō)自己成了“太空水管工”,但這句玩笑背后是幾個(gè)小時(shí)的緊張忙碌。
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最終,機(jī)組成功重啟了馬桶的控制軟件,風(fēng)扇重新轉(zhuǎn)動(dòng),尿液系統(tǒng)恢復(fù)了工作,所有人都松了一口氣,以為這個(gè)小插曲就此結(jié)束。
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然而僅僅過(guò)了兩天,4月4日,同一個(gè)馬桶又出了新毛病,這次的問(wèn)題更加棘手,宇航員發(fā)現(xiàn)馬桶在排放尿液時(shí),管路似乎被什么東西堵住了,排出速度明顯變慢,而且?guī)鶇^(qū)域開(kāi)始彌漫一股淡淡的焦糊味。
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地面工程師經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為,深空環(huán)境下的低溫可能導(dǎo)致管道中殘留的水分結(jié)冰,冰晶堵塞了排放通道,同時(shí)馬達(dá)長(zhǎng)時(shí)間堵轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量燒焦了附近的絕緣材料。
為了化解這場(chǎng)危機(jī),飛控團(tuán)隊(duì)想出了一個(gè)不怎么優(yōu)雅但實(shí)用的辦法,調(diào)整整個(gè)飛船的姿態(tài),讓堵塞的那段管道正對(duì)太陽(yáng)方向,利用太陽(yáng)輻射的熱量將冰融化。
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趁著四名宇航員進(jìn)入睡眠時(shí)段,地面悄然啟動(dòng)了姿態(tài)控制推進(jìn)器,將獵戶(hù)座飛船緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度,幾個(gè)小時(shí)的“日光浴”之后,管路果然恢復(fù)了通暢。
但真正的“大戲”才剛剛開(kāi)始,任務(wù)進(jìn)行到第四天,有細(xì)心的地面觀(guān)眾在NASA發(fā)布的艙內(nèi)直播片段中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的畫(huà)面。
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透過(guò)獵戶(hù)座飛船的圓形舷窗,深邃的黑色太空背景下,竟然不斷飄過(guò)一串串白色的小液滴,像是雪花,又像是某種液體在真空中瞬間凍結(jié)形成的微小冰晶。
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這些液滴從飛船的某個(gè)方向不斷涌出,然后慢慢飄散,在陽(yáng)光照射下反射出點(diǎn)點(diǎn)亮光。視頻片段很快在網(wǎng)絡(luò)上瘋傳,人們紛紛猜測(cè)這些白色液滴到底是什么。答案其實(shí)并不復(fù)雜——這就是獵戶(hù)座飛船直接向太空排放的尿液。
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NASA在設(shè)計(jì)阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)時(shí),對(duì)于廢物處理采取了非常務(wù)實(shí)的策略,這次任務(wù)全長(zhǎng)只有10天,四名宇航員每天產(chǎn)生的尿液總量大約在10升左右,全部加起來(lái)不到100升。
飛船攜帶的飲用水和應(yīng)急儲(chǔ)備完全能夠滿(mǎn)足任務(wù)需求,犯不著為了回收這點(diǎn)尿液而額外增加一套笨重的水循環(huán)系統(tǒng)。
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一套能夠從尿液中提取飲用水的再生設(shè)備,包括蒸餾裝置、過(guò)濾膜、電離處理器和儲(chǔ)水箱,整體重量至少幾十公斤,還要占用不小的艙內(nèi)容積。
而獵戶(hù)座飛船的居住艙內(nèi)部空間總共不過(guò)9立方米,相當(dāng)于兩輛中型SUV并排的大小,里面已經(jīng)塞滿(mǎn)了導(dǎo)航設(shè)備、生命保障系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)儀器和四名宇航員的睡眠鋪位。
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為了一個(gè)10天的短途旅行安裝全套水回收裝置,性?xún)r(jià)比確實(shí)不高。因此設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從一開(kāi)始就決定,尿液不做回收,直接通過(guò)排放管路向太空排出,糞便則收集密封后帶回地球處理。
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太空排放尿液并不是一件簡(jiǎn)單的事,在微重力環(huán)境下,液體不會(huì)自動(dòng)向下流,必須依靠氣壓或機(jī)械力將尿液送入排放管路,獵戶(hù)座廁所的尿液系統(tǒng)先利用風(fēng)扇產(chǎn)生的負(fù)壓將尿液吸入收集腔,然后通過(guò)一條加熱管路將尿液導(dǎo)至飛船外部的一個(gè)排放口。
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尿液在離開(kāi)管口的一瞬間,由于真空環(huán)境壓力驟降,液體迅速汽化并同時(shí)凍結(jié),形成細(xì)小的冰晶,這些冰晶在陽(yáng)光的照耀下呈現(xiàn)為白色,正是舷窗外飄過(guò)的那一串串“雪片”。
如果排放時(shí)機(jī)不當(dāng),這些冰晶還可能附著在飛船表面或光學(xué)窗口上,造成視野污染,因此宇航員在操作廁所時(shí)需要選擇一個(gè)合適的飛船姿態(tài),讓排放口背對(duì)舷窗和重要傳感器。
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這種直接排放的做法在人類(lèi)航天史上其實(shí)由來(lái)已久,早在上世紀(jì)六十年代的水星計(jì)劃和雙子星計(jì)劃中,宇航員使用的就是簡(jiǎn)易的集尿袋,用完之后直接拋向太空。
阿波羅計(jì)劃時(shí)代,宇航員穿的液體冷卻服外還要套一個(gè)尿液收集裝置,排出的尿液同樣通過(guò)一個(gè)閥門(mén)排放到艙外。
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月面上至今還散落著阿波羅宇航員留下的九十六袋排泄物,其中就包括大量干燥后的糞便和尿液殘留物。
國(guó)際空間站之所以采用先進(jìn)的水循環(huán)系統(tǒng),是因?yàn)橛詈絾T要在上面連續(xù)生活半年以上,如果不回收尿液,光是運(yùn)送飲用水的成本就高得驚人。
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每公斤物資從地面送到空間站,運(yùn)費(fèi)大約需要一萬(wàn)美元,一個(gè)宇航員一天要消耗約四升水,四個(gè)人一天就是十六升,半年下來(lái)水費(fèi)就是天文數(shù)字,回收尿液的意義更多在于經(jīng)濟(jì)賬而非技術(shù)炫耀。
阿爾忒彌斯2號(hào)的性質(zhì)完全不同,它本質(zhì)上是一次載人試飛任務(wù),主要目的是驗(yàn)證獵戶(hù)座飛船在深空環(huán)境下的各項(xiàng)性能,為后續(xù)真正的登月任務(wù)鋪路。
飛船上搭載的生命保障系統(tǒng)本身就帶有濃重的“過(guò)渡”色彩,夠用就行,不追求極致。
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這次任務(wù)中暴露出來(lái)的馬桶故障、尿液管路結(jié)冰、焦糊味等問(wèn)題,恰恰說(shuō)明了地面測(cè)試永遠(yuǎn)無(wú)法完全模擬太空中的真實(shí)環(huán)境。
那些在圖紙和實(shí)驗(yàn)室里運(yùn)轉(zhuǎn)完美的設(shè)備,到了微重力、強(qiáng)輻射和劇烈溫差交替的深空,隨時(shí)可能掉鏈子,價(jià)值兩千三百萬(wàn)美元的馬桶尚且如此,更何況其他更復(fù)雜的系統(tǒng)。
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4月7日,獵戶(hù)座飛船順利飛越月球背面,在距離月面僅130公里的高度上完成了近距離繞月飛行。
四名宇航員透過(guò)舷窗親眼目睹了灰色的月球表面在陽(yáng)光下緩緩轉(zhuǎn)動(dòng),而窗外那些白色液滴早已飄散在無(wú)盡的黑暗中。
這次任務(wù)的最終結(jié)果將是成功還是帶著遺憾,還要等4月10日飛船濺落太平洋之后才能全面評(píng)估。
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但有一點(diǎn)已經(jīng)可以確定,那些飄過(guò)舷窗的白色液滴,連同那個(gè)故障不斷的太空馬桶,注定會(huì)成為阿爾忒彌斯2號(hào)最令人印象深刻的注腳。
它用一種近乎荒誕的方式提醒所有人,即使在最先進(jìn)的人類(lèi)科技旁邊,最基本的生理需求也從來(lái)不會(huì)消失,而處理這些需求的方式,有時(shí)候遠(yuǎn)比登月本身更能揭示航天的本質(zhì)。
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