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阿尔忒弥斯二号的厕所是登月任务的里程碑

文章摘要

《科学美国人》的这篇文章深入探讨了 NASA 阿尔忒弥斯二号登月任务中一个看似不起眼却至关重要的技术突破——太空厕所。文章指出，在太空探索的历史中，废物管理系统的进步虽然不如火箭引擎或导航系统那样引人注目，但对宇航员的舒适度、健康和任务效率有着至关重要的影响。

文章回顾了太空厕所的演化历史，特别是阿波罗时代的痛苦经历。阿波罗任务使用的废物收集系统从工程角度看”基本能用”，但从宇航员的接受度来看，评价极差。尿液收集器经常发生泄漏，而排便收集系统更是一场噩梦——在零重力环境下使用收集袋需要极高的技巧，以防止粪便从袋中逸出并污染宇航员、衣物或舱壁。阿波罗 7 号宇航员沃尔特·坎宁安估计，正确完成一次排便过程需要约 45 分钟。此外，宇航员还需要手动揉捏袋子以分散杀菌剂，整个过程被形容为”令人反感”和”令人厌恶”。

零重力环境下排便的根本难题在于，地球上我们习以为常的重力辅助完全消失了。没有重力帮助排泄物与身体分离（即所谓的”分离失败”问题），也没有重力将废物固定在容器底部。这意味着任何操作失误都可能导致废物漂浮在生活空间中，而在密闭的太空舱里，这种后果是灾难性的。

阿尔忒弥斯二号的新型太空厕所代表了巨大的进步。新系统采用了负气压（真空吸引）技术来替代重力的作用，能够有效地将废物从宇航员身体上分离并引导到收集容器中，大幅减少了操作的复杂性和失败风险。这一设计考虑了性别差异（适用于所有宇航员），操作时间也从阿波罗时代的 45 分钟大幅缩短。文章认为，这个看似”不值一提”的改进，实际上是长期深空任务（如未来的火星任务）可行性的关键前提之一——如果宇航员连上厕所都是一种煎熬，那么持续数月甚至数年的深空任务将难以为继。

HN 评论精华

0x38B 引用了原文链接的 NASA 技术报告 PDF 中的详细描述：阿波罗系统的主要问题是需要比地球上更多的手动操作，尿液接收器经常溢出，排便收集系统更糟——需要极高技巧防止粪便逃逸，放置粪便袋困难，还需要揉捏袋子以分散杀菌剂。阿波罗 7 号宇航员估计正确完成整个过程需要 45 分钟。
smallmancontrov 生动地解释了零重力环境下问题为何如此严重：”在地球上稍微令人不快的事情（使用袋子、使用衣服翻盖），在你还需要面对’粪便分离失败’时就变成了彻底的灾难。你需要通过袋子和衣服翻盖，在背后精确操控一个你不想碰到的物体，每次失败都会成倍增加工作量——而且现在粪便可能飘走，在你周围的生活环境中不断扩散。” 他最后说：”宇航员不仅因为冒着生命危险而是英雄，也因为忍受了这些而是英雄。”
riffraff 引用了《Packing for Mars》一书中的细节：美国男性宇航员曾恳求 NASA 给他们提供尿布，因为早期男性专用的尿液收集装置（一种吸附式套管）体验极其糟糕。有趣的是，女性宇航员从一开始就使用尿布，男性最终也跟着使用了。
asdff 提出了一个大胆但合乎逻辑的建议：也许应该把排便变成双人操作——一个宇航员弯腰，另一个像用狗粪袋一样在排泄物出来时直接接住并清理。”这跟护士每天做的工作没什么区别。” 这引发了关于文化因素是否在太空厕所设计中造成不必要制约的讨论。
raverbashing 建议用负气压（真空吸引）来替代重力可能是理想方案，但也承认空气在太空中是有限资源，所以不能简单地套用”飞机厕所式”的解决方案。将废物排出到舱外可能在某些情况下是最佳选择。