宇航員將96包糞便丟在月球,NASA很後悔,想盡辦法要拿回來

薛定諤的貓 2021/06/02 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

由於太空環境中幾乎沒有重力,宇航員在空間站或登陸艙裡的生活方式與地球上的生活方式截然不同,他們需要克服失重造成的多種問題。早期宇航員面臨的最棘手的問題是方便問題,即如何在失重環境中進行小便和大便,方便完了如何處理排泄物。據瞭解,美國宇航員在登月的過程中用包裝袋將排泄物裝起來,最後丟棄在月球上。

起初宇航員並沒有打算在月球上亂扔垃圾,但由於他們在月球表面採集了大量的月球土壤,要將月球土壤帶回地球,就必須捨棄掉艙內一些東西。當時美國宇航局的科學家普遍認為月球土壤要比宇航員的糞便有價值,於是他們要求宇航員丟掉原本放在飛船上的糞便,將月球土壤裝包帶走。

時過境遷,如今距離美國首次成功登月已經過去了50年,前段時間NASA官員表示他們計畫從月球上將宇航員曾經丟棄的96包糞便帶回地球,這一消息引起了許多網友的疑惑。為何要耗費巨大的人力和物力把96包糞便帶回地球?宇航員的糞便有什麼好研究的?

早期宇航員在太空中是怎樣方便的?

長期以來,如何讓宇航員安全、穩定地方便是一個棘手的問題,因為地外空間並不存在和地球同樣的重力,宇航員需要改變方便的方式,否則就會出現尷尬的問題。據瞭解,最早期的宇航員在地外空間解決方便問題時需要提前準備好一個塑膠容器,一般有三種不同尺寸的容器可以選擇,但即使宇航員選擇最大號的容器,也無法解決失重帶來的尷尬問題。

在地球上,人方便時不用顧慮太多,只需要用力排泄物就會自然落下。但在太空環境中,宇航員不僅要用力把排泄物排出體內,還要防止排泄物失重飄散。稍微不小心,糞便就容易四處飄散,因為它的結構並不固定,而且還散發著氣味,這個場面真是難以想象。為了防止這種尷尬場面的出現,塑膠容器的口部一般都附有黏合劑,用來幫助宇航員固定住自己的臀部。

等宇航員方便完後,他們還必須馬上把容器口給封上,否則排泄物就可能會飄散出來。一旦排泄物飄散到空中,那宇航員就有得忙了。而且早期的飛船內部空間比較狹小,這給處理糞便問題造成巨大的不便。在整個方便的過程中,宇航員需要自己手動操作,包括便前的固定、便後的封口和打包,這要是換成普通人,估計沒人願意幹這些事。

後來隨著科技的不斷發展,科學家也在不斷更新太空艙內的方便設備,使得宇航員不用再自己手動解決糞便的收集問題,也減少了糞便逸散的情況。

為什麼要把96袋糞便帶回地球?

其實NASA科學家的動機不難理解,他們想要檢測當初被宇航員丟棄在月球上的糞便經過50多年後其中是否還有生命存在。眾所周知,糞便是人類消化後的排泄物,其中不僅有食物殘渣,還有大量微生物。有些微生物是跟隨著食物進入人類的腸胃,有些微生物是消化系統自己產生的,種類數量達到1000多,占到糞便總量的一半左右。

正因為糞便裡面存在大量微生物,使得糞便長時間堆積在一起會形成沼氣,沼氣的主要成分是甲烷,這種氣體是由微生物經過生化反應後形成的。如果當初那96包糞便中的微生物能夠存活至今,那麼可以說明一個問題,地球生命中還是有一些種類能夠承受住惡劣的太空環境,這為未來人類移民火星提供研究基礎。

即使糞便中的微生物都已經失去生命,科學家仍然可以通過研究糞便中的成分來分析它們曾經經歷的狀態,進而揭露太空環境對微生物的影響。如果在地球上,那96包糞便估計已經被分解得七七八八了,但是月球上沒有微生物,也沒有適合微生物生存的自然條件,因此可以通過研究糞便中的情況來分析人類污染地外空間的可能性,這可能為未來人類傳播地球生命做準備。

月球上的糞便中還可能存在生命嗎?

那麼糞便包中還可能存在活的微生物嗎?理論上是不太可能的,因為月球的自然環境十分惡劣。首先,月球不像地球那樣擁有磁場,因此無法削弱太陽輻射以及其他宇宙輻射的作用,導致太空輻射原原本本地作用在月球表面。高劑量的太空輻射勢必會導致生命的死亡,如果地球沒有地磁場和大氣層的保護,地球生命早就消失了。

其次,由於缺乏大氣層的保護,月球表面的晝夜溫差極大。探測資料表明,月球的黑夜溫度可以達到零下173攝氏度,而白天的溫度則達到100攝氏度,晝夜溫差突破200攝氏度,估計地球上沒有任何生物能夠適應這樣的溫差變化。綜上所述,即使NASA將月球上的糞便包帶回地球,也很可能是徒勞無功。

然而NASA科學家通過模擬實驗發現,儘管糞便中大部分微生物都已經死亡,但不排除有特殊的微生物還存活著,因為它們比其他微生物擁有更強的生存能力。科學家曾經在地球上發現過不少生活在極端環境中的微生物,並將它們統稱為「嗜極細菌」。有的嗜極細菌能在高溫環境下生存,有些能在低溫情況下生存,有的能耐高壓,有的能耐乾旱。

如果宇航員的糞便中存在嗜極細菌,那麼它們說不定已經適應了月球的自然環境,並且利用糞便中的有機物和無機物構造出一個新的生態系統。還有一種可能性,糞便裡的微生物擁有休眠能力,它們被丟棄在月球上後進入了休眠狀態,等待合適的機會再次復蘇。如果是這種情況的話,那麼被帶回地球的糞便也可能會被檢測出存在微生物。

對於月球糞便的研究還可能引出哪些猜想?

在對月球上的糞便進行模擬和預想的過程中,NASA科學家延伸出了兩種有趣的猜想。首先,如果被帶回地球的糞便中存在微生物,那麼可以證明地球微生物擁有極強的生命力。再往前推測,地球早期的生命也可能擁有頑強的生命力,因為有研究發現早期地球的生存環境也比較惡劣,後來生物對環境的改造使得地球變成一顆宜居星球。

生命力如此強的微生物,是否也用於改造其他星球呢?這是NASA科學家提出的第一個猜想。證明這個猜想的基礎是太陽系記憶體在一顆和地球相似的星球,至少自然環境不會像月球那麼差。從目前的探索情況看來,火星、木衛二和土衛六是有可能的。第二個猜想,地球最早的生命是否來自外太空?

如果月球糞便中的微生物經過50多年的太空生活後還能存活,說明地球上有些生命是能適應太空環境的,那麼存在一種可能性,這些倖存的微生物或許一開始就擁有適應太空環境的能力,而不是進入太空後被迫發展出適應太空環境的能力。這樣的微生物如果一開始就出現在地球上,為什麼它會擁有適應太空環境的能力呢?

由此可以引出猜想,地球上最早的生命可能來自外太空,它們或許隱藏在某顆行星或衛星上,或許隱藏在彗星上,和地球發生撞擊後在地球上獲得了發展的機會。看到這你應該不會想到,一項把人類糞便帶回地球的計畫竟然能夠引申出這麼多猜想,有時候真的不得不佩服科學家思考問題的方式和能力。

月球垃圾竟然變成了美國的「國家寶藏」

月球上有多少人造的垃圾?這個問題沒有確切的說法,但美國宇航局首席歷史學家威廉·巴瑞表示,月球上的垃圾可能達到40萬磅,相當於18.1萬公斤。這些垃圾大部分都是美國登月以及後來其他國家的無人探測項目導致的,其中美國在1969~1972年阿波羅登月計畫期間向月球派送了20多位宇航員,他們在月球上遺留了大量垃圾。

當科學家發現月球上存在大量的人造垃圾時,他們擔心這些垃圾會污染了月球原來的環境,因此後來出現了不少關於保護月球環境的聲音,要求各國的登月探測器避免在月球上製造垃圾。然而近年來月球垃圾似乎受到青睞,美國人尤其中意這些歷史「古物」。前幾年有人在美國知名電商網站EBAY上掛牌出售月球垃圾,售價高得驚人。

考慮到未來月球旅行可能成為現實,為了防止旅行者私自將月球表面的垃圾帶回地球,並進行高價拍賣,美國加州政府已經正式將當年阿波羅11號登陸的地點設為「歷史遺址」。這一決定導致該地點上的任何垃圾都成為了受到美國法律保護的「國家寶藏」,這件事聽起來真不可思議。

 

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