太空廁所壞了兩次:人類去火星前得先解決這件事
阿提米斯二號任務首次搭載真正的太空廁所,卻在升空後接連故障。這個「小問題」背後,藏著人類長期太空探索最關鍵的工程挑戰。
人類史上飛得最遠的太空船,傳回地球的第一個消息是:廁所壞了。
2026年正在執行的阿提米斯二號任務,創下了多項「人類第一」:史上最遠的載人太空飛行、首位黑人太空人繞月、首位女性太空人繞月、首位加拿大太空人繞月。然而在這些閃亮的紀錄之中,還藏著一個少有人注意的「第一次」——這是人類歷史上第一艘搭載真正廁所(含門)的太空船飛向月球。
而這個廁所,在任務開始後不久就壞了。兩次。
從「塑膠袋」到「真正的廁所」:六十年的演化
要理解這件事的意義,得先回到1960至70年代的阿波羅計畫。那個年代,太空人在太空中如廁的方式,是用黏貼在身體上的塑膠袋——尿液和排泄物各有不同的袋子,沒有任何隱私可言,就在艙內、在同伴面前解決。
問題是,黏貼劑在微重力環境下很容易失效。一旦袋子脫落,內容物就會在艙內漂浮。阿波羅10號的任務記錄裡,留下了這樣一句話:「有一坨糞便在空中漂著。」太空人不得不自己動手追捕。阿波羅8號任務中,一名組員身體不適,嘔吐物和排泄物在艙內四處飄散,其他人忙著追趕清理。
阿波羅16號太空人肯·馬廷利(因《阿波羅13》電影而廣為人知)事後說:「我曾經想成為第一個登上火星的人。但經歷了這些,我不想再搭阿波羅去任何地方了。」
這不是在開玩笑。如廁問題,曾經動搖了一位太空人探索宇宙的意志。
工程師的解法:「通用廢棄物管理系統」
幾十年來,NASA持續研發改進,最終推出了「Universal Waste Management System(UWMS)」,也就是這次阿提米斯二號搭載的太空廁所。負責這個計畫的梅麗莎·麥金利表示,現在的系統採用真空氣流設計,利用氣壓將排泄物吸入收集裝置,不再依賴太空人自己封袋。
外觀上,它比較像飛機廁所,有座椅、有漏斗型尿液收集裝置,每位太空人有專屬的個人接觸配件。使用時噪音相當大,太空人必須戴耳塞,還需要抓著扶手固定身體,以免在低重力環境中漂走。
尿液收集後會排放至太空;固體廢棄物則密封保存,存放在再入大氣層時會燃燒殆盡的艙段,不會帶回地球。
「又壞了」:現實的考驗
然而,就在太空人進入軌道後不久,廁所就出現了故障——尿液收集系統的風扇發生錯誤。太空人克里斯蒂娜·科赫在地面管制協助下,幾乎立刻完成了修復。但到了週末,同樣的問題再度發生。工程師深入調查後,懷疑是尿液收集管道結冰堵塞所致。太空人還回報了廁所周圍有異味。
科學記者K.R.卡拉威對此評論道:「讓太空人同時兼任飛行員和水管工,或許不是最理想的安排。」
這個廁所的造價和研發成本,遠超過地球上任何一間洗手間。它的每一次故障,都牽動著地面工程師的神經。
為什麼這件事比看起來重要得多
「太空廁所壞了」聽起來像是花邊新聞,但背後的意涵遠不止於此。
阿提米斯二號廁所採用的是模組化設計,意味著它可以被安裝在各種不同的太空船上,也可以針對月球基地或火星任務進行改良。未來,它甚至可以整合國際太空站(ISS)已實現的尿液回收再利用系統,將尿液轉化為飲用水,讓長期太空任務在資源上更加自給自足。
人類要在月球建立基地、要前往火星,就必須解決在太空中長期生存的所有基本需求:食物、水、睡眠,以及如廁。科學記者卡拉威的總結一針見血:「如果連廁所都搞不定,就別想著去火星了。」
這不是比喻,是工程現實。
對華人世界的意義
這個議題對華人讀者而言,有著不同層次的意涵。
中國的載人航天計畫近年快速推進。天宮空間站已全面運營,神舟系列飛船持續執行任務,中國也宣布了2030年前載人登月的目標。這意味著中國同樣面臨相同的工程挑戰:如何讓太空人在更長時間、更遠距離的任務中維持基本生理需求。
值得關注的是,中國在太空生命維持技術上的研發相對低調,公開資訊有限。但從技術邏輯來看,任何有意進行深空探索的航天大國,都無法迴避這個問題。
此外,台灣的精密製造業、航太零組件供應鏈,以及東南亞的新興太空產業,在這波新一輪太空競賽中,都存在潛在的參與機會。太空探索的「基礎建設」,從來不只是火箭引擎,也包括那些讓人類能夠在太空中正常生活的每一個細節。
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