沙丘中的蒸馏服会是未来火星旅行的关键

未来数十年，人类将重返月球并登陆火星，而尤为重要的是将首次在另外一个星球建立长期生存据点。要想在月球或者火星长期生存，对于人类至关重要的，除了空气，就是水了。

关于人类在自然条件极端恶劣的外星星球如何生存，在科幻作品中不乏一些奇思妙想。其中就包括弗兰克·赫伯特在《沙丘》当中描写的蒸馏服。蒸馏服是厄拉科斯星上的弗雷曼人所穿的覆盖全身、可以循环体液的一套高科技服装。厄拉科基星是一个异常干旱贫瘠的星球，但因为出产对未来人类的经济和科技命脉至关重要的香料而被人类殖民。

虽然我们还不知道火星上有没有对现在的人类至关重要的资源，但赫伯特笔下的沙丘星厄拉科斯与火星有一些非常相似的地方，我们能从厄拉科斯的生存之道当中得到一些未来殖民火星的线索吗？更具体来说，水循环服能帮助未来的宇航员在火星上生存吗？

厄拉科斯≈火星

当赫伯特在年代创作《沙丘》时，他在他的系列小说中利用了大量现实生活中的地点和事件来构建宇宙。最明显的灵感来自阿拉伯半岛，那里的沙漠之下蕴藏着另一种为帝国的引擎提供燃料的自然资源——石油。

火星也是另一个明显的类比。自19世纪末和20世纪初以来，人们就知道火星充其量只是一个寒冷、尘土飞扬的行星，极地冰盖以外的表面几乎没有水的迹象。

在赫伯特写作《沙丘》时，火星已经成为19世纪和20世纪一些科幻文学作品的背景。因此，赫伯特可能会从他在年代写作时早已确立的科幻小说比喻中汲取灵感也就不足为奇了。

有意思的是，他将火星重建为一个充满巨大沙虫、致命的政治阴谋和穿着蒸馏服的弗雷曼的遥远沙地世界，这可能无意当中为解决我们当前太空探索中真正紧迫的挑战，提供了思路。

水的挑战

作为人体运作所需的最宝贵的资源，水仅次于氧气，但它同样是容易流失的。身体通过汗水、眼泪、尿液和其他各种身体功能，利用水来过滤和带走我们体内的各种杂质。成年人每天损失大约2至3升水。

结果，身体被设计成定期吸收淡水来补充失去的水，如果没有淡水喝，身体就会出问题。随着身体机能慢慢耗尽身体的水分供应，在某些情况下，脱水会在数小时内开始，之后很快就会严重脱水，然后大约三到五天就会死亡。

我们知道火星有一些水，但在它的冰盖之外是否存在水仍然是一个悬而未决的问题。然而，就算有的话，人类远征者可能也很难获得。

我们所知道的火星上的大部分水都以冰的形式存在于寒冷的极地地区，但由于两极的温度接近零下摄氏度，当人类探险家第一次踏上这颗红色星球后，可能需要多年的努力才能获得这些水。

火星上的第一批人类可能需要随身携带水，或者至少需要从其他来源制造或过滤淡水的方法。这让我们想起了蒸馏服所使用的方法。

在赫伯特的小说中，蒸馏服的设计不仅可以为身体降温以限制水分流失，更重要的是，它还可以捕捉身体自然机能流失的水分并进行循环利用。这套虚构的服装由不同层组成，它们吸收因出汗、呼吸和排尿而流失的水分，然后过滤杂质以产生可饮用的水，这些水将储存在蒸馏服中。然后，穿戴者可以从附着在他们脖子上的管子喝再生水。

在赫伯特的小说中，据说一套制作精良的蒸馏服非常擅长回收穿着者的水，穿着者在像厄拉科斯这样的沙漠世界每天只会损失一丁点水。小说中的行星学家列特·凯恩斯在书中描述了这套服装：

“这是一个微型的三层装置——一种非常高效的过滤和热交换系统。与皮肤接触的层面非常透气，透汗，而且有凉爽作用……就像普通的蒸发过程。另外两层……包括热交换纤维和盐分沉淀装置。盐分会被回收。身体的运动，尤其是呼吸和某些渗透行为，会为装置提供动力。回收的水分流入积存袋，在你脖子旁夹着一根管子，你可以通过这根管子从积存袋中吸水。尿液和粪便在大腿的棉块中得到处理。在沙漠里，你把过滤罩戴在面部。用这些固定夹将管子牢牢固定在鼻子上。通过口腔的过滤器吸气，通过鼻腔管子呼气。穿一套运行良好的弗雷曼蒸馏服，你每天只会流失极少量的水分，就算困在大沙漠中也毫无妨碍。”

如果未来的火星探险者有这样一套服装，相信就能解决他们的生存用水问题。

赫伯特的先见之明

事实上，人类已经在国际空间站上做类似沙丘星的蒸馏服的事情了。

据美国宇航局（NASA）介绍：“在[国际空间站]上有一个专门用于水的完整闭环系统。首先，宇航员的废水被捕获，例如尿液、汗水，甚至呼吸中的水分。然后从水中过滤掉杂质和污染物。最终产品是饮用水，可用于补充食物、洗澡或饮用。然后再次重复这个过程。这个系统听起来很恶心，但国际空间站上的循环水比大多数地球人喝的水更干净。”

所以在很多方面，国际空间站就是一个微型的厄拉科斯星，或者火星，除了没有巨大的沙虫。而我们也不得不佩服赫伯特的先见之明。

国际空间站也有助于让我们了解未来对火星和月球的探索会是什么样子。由于这两个世界都缺乏可呼吸的大气层，因此月球或火星上的宇航员都实际上生活在一个封闭、密闭的环境中，该环境完全能够捕获宇航员在其中产生的任何液体、水分或蒸汽。

也就是说，从废物中分离出可饮用的液态水，这是我们已经在做的事情。所以有理由认为，到年代或之后的某个时候，当人类登陆火星，那时回收人类废水的技术几乎肯定已经足够先进，甚至可能使沙丘星的蒸馏服都看起来非常浪费了。