美國國家航空航天局（NASA）的“阿爾忒彌斯2號”載人繞月任務(wù)近日成為全球焦點(diǎn)。這艘搭載4名宇航員的“獵戶座”飛船，從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心啟程，開啟了為期約10天的深空探索之旅。這是自1972年阿波羅17號任務(wù)后，人類首次重返月球軌道，標(biāo)志著月球探索進(jìn)入新階段。

與半個世紀(jì)前的阿波羅計(jì)劃相比，“阿爾忒彌斯計(jì)劃”的雄心更為宏大。其長期目標(biāo)是在月球建立永久基地，部署迷你核電站，為人類長期駐留和資源開發(fā)奠定基礎(chǔ)。航天科普作家史晨指出，“獵戶座”飛船的指令艙在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。除了采用先進(jìn)的電子數(shù)碼技術(shù)外，其實(shí)際可居住增壓空間達(dá)9立方米，較阿波羅飛船的6立方米顯著提升，為宇航員提供了更舒適的工作環(huán)境。

此次任務(wù)中，一個看似微小卻意義重大的突破引發(fā)關(guān)注——“獵戶座”首次在深空載人航天器上配備了真正的廁所系統(tǒng)，即“通用廢物管理系統(tǒng)”（UWMS）。史晨解釋，在微重力環(huán)境下，生理廢物的處理遠(yuǎn)比地球復(fù)雜。由于缺乏重力引導(dǎo)，廢物必須通過真空抽氣裝置產(chǎn)生的氣流進(jìn)行收集，否則會漂浮在艙內(nèi)，造成衛(wèi)生隱患和設(shè)備損壞。

回顧航天史，早期的阿波羅飛船并未配備專用廁所。宇航員需通過軟管將尿液排入收集袋或直接排放到太空，固體廢物則裝入帶殺菌劑的塑料袋密封處理。這種方式不僅缺乏隱私，還容易導(dǎo)致艙內(nèi)空氣污濁。直至近地軌道航天器如神舟飛船、國際空間站等，才逐步引入了更完善的廢物管理系統(tǒng)。

“獵戶座”的UWMS系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新。其液體和固體廢物收集器采用獨(dú)立抽氣風(fēng)扇，并對污水進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理，防止沉淀物堵塞管道。固體廢物儲存罐配備活性炭裝置，可壓縮廢物袋以節(jié)省空間。系統(tǒng)優(yōu)化了人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，適配不同體型和性別的宇航員使用。史晨強(qiáng)調(diào)，這是人類首次在深空載人航天器上應(yīng)用此類技術(shù)，此前所有太空廁所均局限于近地軌道。

盡管技術(shù)先進(jìn)，UWMS系統(tǒng)在任務(wù)初期仍遭遇小故障，需進(jìn)行緊急維修。史晨介紹，現(xiàn)代太空廁所的核心原理是通過真空泵分離收集液體和固體廢物。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填充的罐體，后續(xù)可排放至太空或凈化回收。固體廢物的處理流程則更為復(fù)雜：宇航員需先固定雙腳，將特制收集袋套在收集器上，開啟真空抽氣機(jī)后完成排泄，最后密封廢物袋并存入專用儲存罐。

為節(jié)約航天器資源，太空廁所的空氣會經(jīng)過過濾和活性炭吸附凈化后重新循環(huán)至艙內(nèi)。目前，NASA等機(jī)構(gòu)正研究從固體廢物中回收水分的技術(shù)，并探索高溫氧化或等離子體電弧處理有機(jī)廢物的方法，以滿足未來火星任務(wù)等更遠(yuǎn)距離探索的需求。這些突破不僅關(guān)乎宇航員的日常生活，更將為人類深空探索提供關(guān)鍵支持。