人類扔在月球上的96袋紙尿褲,半世紀後成野生實驗室
2019年04月21日09:21

  來源:SME科技故事

  2017年,在阿波羅登月計劃停滯45年之後,特朗普宣佈重啟載人登月計劃。

  其中一個偉大的目標,是要找回落在月球上的96袋紙尿褲。

  在從月球上傳回的一張照片中,左下角一個白色的袋子引人注目(下圖)。

  那極有可能就是其中一袋盛滿人類新鮮排泄物的紙尿褲。

  畫風突變,似乎與神秘而崇高的太空探索行動格格不入。

  但宇航員們在月球上生活多時,自然免不了吃喝拉撒。

  這96袋紙尿褲就是當時人類給月球留下的餽贈。

左下角的垃圾袋,也許就裝著宇航員用過的紙尿褲
左下角的垃圾袋,也許就裝著宇航員用過的紙尿褲

  1969年7月20日,阿波羅11號成功把三位宇航員載上月球。

  這一次長達8天的任務中,他們完成一系列的實驗測試。

  留下一個人類鞋印,給地球傳回清晰的月球表面照片……每一項都是史詩級的壯舉。

  包括在月球上大小便,然後把紙尿褲扔在荒蕪的灰土地上也不例外。

  本來大小便應該是一件隱私,但人們卻對宇航員的排泄問題充滿了好奇。

  嚴峻的太空環境對人類的基本生存本身就極具威脅。

  而在零重力環境中,宇航員排泄也成了亟待攻克的一項難關。

  實際上,進入太空的第一人尤里·加加林就親身體驗了一把。

  他在去往發射台的路上突生尿意,卻無法返回遙遠的洗手間解決。

  於是他只好通過宇航服的管道,尿在了汽車輪胎上。

  要是登上了太空尿意才襲來可怎麼辦?

  同一個世界的宇航員,面臨著同一個宇宙難題。

  美國的宇航員艾倫·謝潑德就經曆了這樣的窘境。

  他是美國第一位進入太空的宇航員。

  名留青史的功德碑上,卻穿插了一件忍俊不禁的趣事。

艾倫·謝潑德
艾倫·謝潑德

  在孤寂的太空中,謝潑德懷揣全人類的偉大夢想,正在完成一個15分鍾的亞軌道跳躍。

  澎湃的思緒催人深思,也催生了他的尿意。

  太空排尿可沒訓練過,他不得不把這一尷尬狀況報告給指揮部。

  經過激烈的討論,指揮部才給謝潑德下達了一個指令——直接尿在宇航服里。

  於是謝潑德頂著耀眼的光環,成為了第一位在太空中尿褲子的宇航員。

  同樣是尿褲子,在太空中尿可比在平常生活中麻煩多了。

  宇航服上遍佈著生物傳感器,它們可受不了屎尿的侵襲。

  所以只能暫時把宇航服上的生物傳感器設備關閉。

  待通入幾分鍾的氧氣流動,吹乾了濕潤的服裝內件,才能重新開啟。

在月球表面的謝潑德
在月球表面的謝潑德

  這時宇航服的特殊材質就成了助攻的好幫手。

  宇航服內件的特殊棉質本身具有一定的液體吸收能力。

  再加上鼓風輔助,它很快就把尿液吸乾。

  等到返回時脫下宇航服,尿褲子的“罪證”也已經完全消失。

  一時尿褲子還算矇混過關,但要是長久下去或者固體排遺也不是辦法。

  當時宇航員離開地球的時間尚且不長,憋憋忍忍還能熬過去。

  但人類對於太空的探索不會就此滿足,進入太空的次數和時間也逐漸增多。

  隨著研究內容的增多與觀測時間的延長,謝潑德面臨的困境會被進一步擴大。

  這將成為未來宇航員巨大的挑戰。

  為此,宇航局開始鄭重考慮,如何解決宇航員的屎尿問題。

  問題雖小,但放上太空也就成了人類從未遇到的困難。

  想一想太空中人類屎尿橫流,在無重力空間漂浮的境況,就不禁想作嘔。

  於是各國紛紛研發,花費高達5萬美元成本才造出基本符合要求的太空馬桶。

  宇航員需要用安全帶把自己固定在馬桶上,對準尺寸小得可憐的洞口艱難如廁。

一種太空馬桶
一種太空馬桶

  但馬桶只能用在太空艙中,在艙外活動期間又怎麼解決?

  當時的宇航員都是男性,於是一種專為男性設計的小便器被發明了出來。

  這種裝置是像避孕套一樣的塑料乳膠管。

  它環繞包裹了宇航員的出尿口,完成接收與收集。

  乍一看似乎解決了問題,但這個設計並不完美。

簡陋的初代尿液收集裝置
簡陋的初代尿液收集裝置

  塑膠管通常分為三種尺寸。

  等級區分梯度過大,或者宇航員可能有意無意高估了自己的尺寸,那麼將會出現泄漏的危險。

  這在無重力的太空中,鬆動就意味著液體可能飄逸而出。

  後來還發明了一種抽吸式的尿液轉移系統。

  通過連接柔性收集袋,尿液排出後調整排放閥,產生壓強差吸取尿液。

  於是尿液順利轉移進入容器,密封起來完成收集。

一種尿液轉移系統
一種尿液轉移系統

  雖然集尿裝置經過不斷改進,但收集效果都不佳。

  一次水星計劃*途中,航天器突然意外失靈。

  經調查才發現原來是宇航員身上的尿袋泄露,尿液滲入了航天器的電子元件所致。

  而這些裝置通常只針對尿液收集,糞便收集還是個大問題。

  直到NASA開發出一種“最大吸收力服裝”,這個問題才得到解決。

  *註:美國第一個載人航天計劃,把宇航員送入地球軌道,與水星這顆行星無關。

最大吸收力服裝(MAG)
最大吸收力服裝(MAG)

  這其實是用強吸收材料做成的短褲,也就是加強版的紙尿褲。

  而這種太空紙尿褲,也成了迄今最穩妥也最舒適的太空如廁用具。

  雖然紙尿褲的構想在當下看來理所當然,但在當時,性能好的紙尿褲還沒出現。

  當時的嬰兒都還在使用傳統的尿布,每用一次都要換下重新清洗。

  即使已經出現了紙尿褲產品,但也因為吸濕性不佳,紙片還會粘著嬰兒一屁股而幾乎沒人使用。

  這種太空紙尿褲的發明,還得益於一位美國華人工程師,唐鑫源。

  他當時就職於美國太空總署,專門研製太空服。

  他經手改良了美國的“水星號”、“阿波羅號”等一系列航天飛行使用的太空服。

  因此他也被稱為“太空服之父”。

  鑒於宇航員的生理需求緊急,他在其中一層添加了聚丙烯酸鈉,製作成這樣一種貼身短褲。

太空服之父唐鑫源
太空服之父唐鑫源

  這是一種具有超強吸濕性能的高分子材料。

  它大概能吸收超過600~800毫升的液體,就相當於大約8~10小時才需要更換一次。

  多層次的紙尿褲同時滿足了人類的多樣需求。

  紙尿褲完整地包裹宇航員整個臀部,既溫暖、舒適,又安全。

  太空紙尿褲的推出成了宇航員們的福音,它徹底實現了宇航員的排便自由。

  於是從阿波羅11號開始,宇航員開始用上了這種新式紙尿褲。

  他們暢快地排泄一通,然後把一袋袋裝著紙尿褲的白色垃圾袋留在月球上。

  他們猜想,在月球上接受到的太陽輻射或許能對他們的排泄物有淨化輻射作用。

  此後,探月使者紛紛前往探索奧秘,並讓這裏成了人類糞便的太空歸宿。

宇航員駕駛著月球車馳騁
宇航員駕駛著月球車馳騁

  直到現在的航天任務中,即使已經在太空艙中配備有高級太空馬桶,紙尿褲依然必不能少。

  通常會事先給每個宇航員發放三份紙尿褲。

  分別在航天器發射時、降落時,以及宇航員出艙進行太空漫步時使用。

  而在太空艙或空間站中,他們則可以脫去厚重的宇航服和擺脫紙尿褲的束縛,盡情享用馬桶。

  太空紙尿褲的性能十分優越,優越到甚至在追殺場景中也能派上用場。

  2007年,43歲的美國宇航員麗莎·瑪麗·諾瓦克就是紙尿褲謀殺的最佳代言人。

  當時,她需要驅車趕往約1400公裡外的機場,趕在情敵登機之前實施綁架謀殺。

  為了爭分奪秒地趕路,她用上從宇航局帶出來的紙尿褲,以減少上廁所的時間消耗。

  最終她被警方製止,而太空紙尿褲也因此名聲大噪。

麗莎·瑪麗·諾瓦克
麗莎·瑪麗·諾瓦克

  沒多久,這種紙尿褲的吸水技術專利轉為民用。

  一次性嬰兒紙尿褲也因此應運而生,緩解了家庭勞動力的辛勞。

  從航天技術繼承而來的民用產品,也許還透露著來自太空的優越。

  而那96袋或空或滿的太空紙尿褲仍被遺棄在月球上,差點被遺忘。

  直到蘇聯解體,兩國太空競賽停止。

  各國的航天事業也不只停留於月球,而將目光放向更遙遠的神秘太空。

  但隨著美國登月計劃的重啟,它們從廢物一躍變成萬眾矚目的研究對象。

  這些由美國人遺留下的紙尿褲,終將可能成為阿波羅系列飛船的重要遺產。

  生命的存在或延續從來都是人類探索太空的終極目標。

  早在阿波羅16號任務中,宇航員就曾把9種微生物帶上月球,測試能否存活。

  雖然只有區區幾天的試驗時間,但人們的希望與嚐試從未停止。

  而在2014年,歐洲航天局也把200多種細菌、真菌等陸地微生物帶上太空,進行為期18個月的測試。

空間站外的微生物樣品
空間站外的微生物樣品

  他們將實驗樣品暴露在惡劣的太空環境中。

  533天后,他們驚奇地發現不僅部分微生物生存了下來,有的還能維持正常增殖。

  這讓人類看到了太空生存,以及尋找新星體延續生命的希望。

  而美國人則想起傳奇的阿波羅系列任務,以及遺落在月球上的紙尿褲。

在培養基中培養微生物
在培養基中培養微生物

  人類每一次排泄都伴隨著千百萬種微生物的排出。

  於是被遺棄的紙尿褲,就成為月球上天然而容量豐富的“實驗器皿”。

  此次重返月球,重新打開陳年紙尿褲,就是為了探測這些微生物的存活狀況。

  半個世紀前的無意之舉,半個世紀後竟成了實驗的一部分。

  生命的延續或許就可能帶來探索的新發現。

  NASA重新踏上登月的征程,不知道等待著他們的96袋紙尿褲能否帶來好消息。

  如果其中的微生物仍然存活,這固然是全人類的喜事。

  在此之後的生物演化才能實現,地球上的生命不就是由單細胞微生物逐步。

  等等,地球上的生命起源有沒有可能也來源於一個紙尿褲?

  *參考資料

  Hilary Brueck。 From peeing in a ‘roll-on cuff’ to pooping into a bag: Abrief history of how astronauts have gone to the bathroom in space for 57years[J]。 Business Insider, 2018.08.26。

  Michael Seringhaus。 The astronaut and the diaper: a sordid tale[J]。 YaleNews, 2007.02.08。

  Maria Newman, Christine Hauser。 Astronaut Changed With AttemptedMurder[J]。 The New York Times, 2007.02.06。

  Amy Shira Teitel。 Moon Diapers and Pee Condoms: the Evolution of DeepSpace Evacuation[J]。 Motherboard, 2011.09.18。

  Can organisms survive on Mars, and can we identify them[J]? DLR GermanAerospace Center, 2019.03.26。

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