人類扔在月球上的96袋紙尿褲，半世紀後成了野生「實驗室」

2017年，在阿波羅登月計劃停滯45年之後，特朗普宣布重啟載人登月計劃。其中一個偉大的目標，是要找回落在月球上的96袋紙尿褲。

來源 | SME科技故事（ID：SMELab）

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。那極有可能就是其中一袋盛滿人類新鮮排泄物的紙尿褲。

這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饋贈。

航天英雄的太空排泄史

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？

美國的宇航員艾倫·謝潑德就經歷了這樣的窘境。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

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分鐘的亞軌道跳躍。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。

宇航服上遍布著生物感測器，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感測器設備關閉。待通入幾分鐘的氧氣流動，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

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，它很快就把尿液吸干。等到返回時脫下宇航服，尿褲子的「罪證」也已經完全消失。

從太空馬桶到太空紙尿褲

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。

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

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

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）

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」。

太空服之父唐鑫源

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。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凈化輻射作用。此後，探月使者紛紛前往探索奧秘，並讓這裡成了人類糞便的太空歸宿。

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。

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。

紙尿褲中的微生物試驗

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，但人們的希望與嘗試從未停止。

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

他們將實驗樣品暴露在惡劣的太空環境中。

533天後，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。

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。

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.

《環球科學》2019年5月刊現已上市

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