美國國家航空航天局(NASA)的“阿爾忒彌斯2號”載人繞月任務近日成為全球焦點。這艘搭載4名宇航員的“獵戶座”飛船從佛羅里達州肯尼迪航天中心發射升空,標志著人類自1972年阿波羅17號任務后首次重返月球軌道。此次為期約10天的飛行任務中,飛船配備的“通用廢物管理系統”(UWMS)引發廣泛關注——這是人類首次在深空載人航天器上安裝真正的廁所。
航天科普作家史晨指出,與阿波羅時代相比,“阿爾忒彌斯計劃”承載著更宏大的目標:建立月球基地、部署迷你核電站,最終實現人類在月球的長期駐留與開發。作為任務核心載具,“獵戶座”飛船在技術上實現跨越式升級。其指令艙不僅集成了先進的計算機、網絡和通信系統,實際可居住增壓空間達9立方米,較阿波羅飛船的6立方米顯著提升,為宇航員提供了更寬敞的工作環境。
在深空探索中,生理廢物處理系統的重要性遠超地面認知。史晨解釋,微重力環境下,傳統排泄方式完全失效——廢物不會自然下落,必須依賴真空抽氣裝置形成氣流進行收集。阿波羅飛船曾采用簡易方案:液體通過軟管排入收集袋或直接排放至太空,固體則裝入含殺菌劑的密封塑料袋。這種設計不僅衛生條件堪憂,還易導致艙內空氣污染,且毫無隱私可言。
“獵戶座”搭載的UWMS系統代表了太空衛生設施的革命性突破。該系統采用模塊化設計,液體與固體廢物通過獨立抽氣風扇分別收集。污水經化學預處理防止沉淀物堵塞,并配備可拆卸活性炭裝置;固態廢物則被壓縮存儲于新型密封罐中,極大節省了艙內空間。史晨特別強調,系統的人體工程學優化使不同體型宇航員都能舒適使用,這是近地軌道航天器(如神舟飛船、國際空間站)廁所所不具備的特性。
盡管技術先進,UWMS在任務初期仍遭遇小故障,凸顯深空環境對設備可靠性的嚴苛考驗。據史晨介紹,現代太空廁所普遍采用真空泵分離收集液體與固體:液體通過帶可拆卸漏斗的軟管吸入柔性廢水箱或吸水材料罐,可根據任務需求排放或凈化回收;固體處理則需多層操作——宇航員需先固定雙腳,將特制收集袋套入座圈,啟動真空抽氣后完成排泄,最后密封廢物袋并存入專用容器。整個過程中,艙內空氣會通過過濾與活性炭吸附循環凈化,確保資源高效利用。
隨著載人火星任務提上日程,太空廢物處理技術面臨更高挑戰。NASA等機構正研發從固體廢物中直接回收水分的技術,并探索高溫氧化或等離子體電弧處理有機廢物的方法。這些突破或將徹底改變深空探索中的資源循環模式,為人類邁向更遙遠的星際空間奠定基礎。





