太空也会堵厕所?宇航员吃啥?绕月任务暴露了哪些航天“老问题”

Four astronauts, including three men and one woman, pose together in the cramped, equipment-filled interior of a spacecraft while floating in microgravity.

当宇航员真正离开地球,面对的却往往是一些再现实不过的问题,甚至包括上厕所。 Source: AP / NASA

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要点:
  • 阿耳忒弥斯二号乘组为绕月任务进行了近三年的高强度训练;
  • 但即便如此,部分困扰人类航天数十年的问题仍在任务中显现。

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完成历史性绕月飞行后,阿耳忒弥斯二号(Artemis II)乘组正踏上返航之路。

这次任务让他们成为迄今飞离地球最远的人类。

不过,这趟看似“完美执行”的任务背后,也再次暴露出一个延续了数十年的现实:即使经过多年训练,一些太空飞行的老问题,依然难以彻底解决。

与大多数美国国家航空航天局(NASA)宇航员一样,这支四人团队在升空前经历了长时间、系统化的训练,其中一个核心课题,是如何在失重环境中应对身体机能变化。

乘组成员里德·怀斯曼(Reid Wiseman)、维克托·格洛弗(Victor Glover)、克里斯蒂娜·科赫(Christina Koch)以及来自加拿大航天局的杰里米·汉森(Jeremy Hansen)自2023年6月起投入训练。

不过,由于任务本身的特殊性,这次训练明显不同于国际空间站常规任务,更强调在“无人支援”条件下的独立应对能力。

例如,在绕月飞行期间,飞船一度与地球失去通信,意味着任何技术问题都必须由宇航员自行判断和处理。

NASA方面将这套训练体系定义为“风险前置管理”,强调通过预演各种极端情况,提高任务成功率。

实际飞行也证明,这种准备在关键时刻发挥了作用——即便问题出现在一个看似不起眼却至关重要的系统:厕所。

训练重点:从操作飞船到“用眼睛做科研”

为完成任务,宇航员不仅要熟练掌握“猎户座”(Orion)飞船在不同阶段的操作,还要在高度仿真的环境中反复演练突发情况。

NASA在休斯敦约翰逊航天中心(Johnson Space Center)建造了专用模拟器,让宇航员从日常操作到紧急应对都能反复训练。

同时,专用航天服与生命支持系统也在训练中不断测试和优化。

值得注意的是,本次任务还赋予宇航员一个“传统但关键”的角色——直接用肉眼观察月球。

NASA指出,人类视觉在识别颜色、纹理等细微差异方面仍具有独特优势,有望在既有科研基础上带来新的发现。

为此,宇航员需提前熟悉月球背面的地形特征,并学习辨认陨石坑、地表结构及色差变化。

此外,通过驾驶T-38喷气式飞机进行的高强度训练,也被用于提升他们在复杂环境中的空间感知能力和快速决策能力。

Two men on a T-38F flight jet, wearing helmet, with one giving a thumb up.
Artemis II crew members Reid Wiseman and Christina Koch during T-38F flight training at Ellington Field. Source: Supplied / NASA/Josh Valcarcel

身体挑战:失重环境下的“慢性消耗”

失重环境对人体的影响依然是航天任务中的核心挑战之一。

骨密度下降与肌肉流失,会在任务中逐步显现。

因此,从早期航天任务开始,运动就被视为维持身体机能的关键手段。

相比最初的简单弹力带,如今宇航员使用的设备更加精密。

A high-tech, metallic NASA flywheel exercise device features a textured grip bar connected to a compact, angled base with straps for use in microgravity environments.
NASA describes the flywheel as "a simple cable-based device for aerobic exercises like rowing and resistance workouts like squats and deadlifts". Source: Supplied / NASA

阿耳忒弥斯二号任务中配备的飞轮训练装置被NASA描述为类似划船机,其体积虽小,却集成了多种力学结构,用于在太空中模拟阻力训练,以帮助宇航员维持肌肉力量。

技术现实:厕所问题再次出现

尽管训练充分,任务仍未能完全摆脱一些“老问题”。

此次飞行中,“猎户座”飞船的废水排放系统出现堵塞,导致厕所未能正常工作。

NASA随后确认,宇航员通过调整飞船姿态,使排气口朝向太阳,从而利用热量帮助清除堵塞。

这一事件再次凸显,在人类航天历史中,即便是基础生活系统,也可能成为技术难点。

NASA局长贾里德·艾萨克曼(Jared Isaacman)在接受美国有线电视新闻网(CNN)采访时表示,在人类航天史上,“厕所能正常工作几乎可以算是一项额外功能”。

他指出,任务中已设置备用方案,宇航员也已为类似情况做好准备。

太空饮食:精确到每一口的补给

在为期10天的任务中,乘组共配备了189种食品和饮料,从咖啡、奶昔到主食与零食一应俱全。

菜单包括墨西哥玉米卷饼、坚果、烧烤牛胸肉、花椰菜、芝士通心粉等主食,以及曲奇饼、巧克力和奶油南瓜等佐餐零食。

大多数食物以脱水形式储存,由宇航员在食用前重新加水恢复。

这些食品方案由航天食品专家与宇航员共同设计,目标是在有限空间内实现热量、营养与水分摄入的最佳平衡。

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