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太空出差半年,神舟十四号宇航员排泄物咋处理?尿液回收再次利用

 科普观 2022-06-07 发布于山东

神舟十四号与我国空间站交会对接完成后,3名宇航员也就正式进入了空间站,并将展开为期6个月,也就是半年的太空出差任务。

在这半年的时间里,3名宇航员需要克服的困难是非常多的,有些困难甚至是我们普通人根本想象不到的。

就拿日常最简单的吃饭喝水来说,这其实也是对宇航员们就是巨大的考验。

宇航员们每天需要摄入的食物和水都是定量的,并且他们所吃的食物,除了要保证营养均衡以外,还需要特别注意不能产生食物残渣,以防食物残渣漂浮在空间站内造成污染。

而他们喝水同样也无法像在地球上那样畅饮,要么用特制的水袋吸着喝,要么则把水挤出来“吞服”……

不仅如此,宇航员们的上厕所问题也同样不容小觑,美国当初甚至将太空马桶的设计技术,列为了国家的最高机密。

这究竟是怎么回事呢?

今天这期专题文章,大川就带大家一起了解下,宇航员们在太空是如何上厕所的,而宇航员在太空的排泄物,又是如何处理的呢?

在太空上厕所有多难?

生活在地球上,上厕所对于我们来说是几乎没有任何困难的,就算是刚出生的婴儿,也会出于本能地“上厕所”。之所以我们在地球上厕所会如此轻易,最根本的原因其实在于地球存在强大的地心引力,在地心引力的作用下,我们体内所有脏器都是往下坠的。

我们胃部、肠道的食物残渣会在地心引力的作用下下坠,这样一来能极大减轻我们胃部、肠道的蠕动负担,有利于排便,并且排泄物被排出后也可以在地心引力的作用下坠落。尿液能被顺利排出体外,也是同样的道理。

但是在太空这样的微重力环境中就不一样了,没有了地心引力的作用,宇航员体内所有的脏器都会处于一种悬浮的状态,这就跟他们本身会悬浮在空间站内部一样。如此一来,宇航员胃部、肠道的蠕动负担就会加重,这是不利于排便的,并且排泄物也会因为失重的原因而无法下坠,并保持悬浮的状态,尿液也同样如此。

大家可以适当地脑补一下画面,在太空上厕所是不是真的非常困难?

也正是因此,在人类最初进入太空的时候,上厕所的问题就成了困扰着所有宇航员的一个老大难的问题。

有资料记载,早期苏联宇航员为了能在太空成功上出“大号”,甚至采用了全程手动的方式,将排泄物弄进收集袋。这样的做法虽然简单粗暴,但终归还是不能被一直沿用的,毕竟这关系的不仅是宇航员个人的卫生问题,更是一个航天大国的“面子”问题。

这也是为什么美国最初会选择将太空马桶技术,列为国家最高机密的根本原因。

其它国家的宇航员要想用,就必须花高价从美国购买,当时这种太空马桶的价格一度被“炒”到了1900万美元……

宇航员在太空如何上厕所?

现如今,包括我国在内,世界上各个航天大国的太空马桶技术都已经非常成熟,并且其中的基本原理都是相同的。

国际空间站内的太空马桶

太空马桶通常是通过外加真空泵来协助宇航员吸出排泄物,而特殊的分流器则能协助将粪便和尿液分流,并对它们分别进行处理。粪便会在接下来的处理过程中被干燥压缩封存,跟其它生活垃圾一起存放在货运飞船上的指定位置。

当货运飞船的使命完成后,就会与空间站分离并坠入地球大气层,坠入地球大气层的货运飞船会在上千度的高温下燃烧解体,储存在其内部的宇航员排泄物等垃圾,也同样会在这个过程中被燃烧殆尽。

而宇航员的尿液的处理方式则有所不同。我们都知道,水资源在空间站是非常宝贵的,并且由于水的重量较高,从地球往空间站运送物资的时候,这也直接导致我们无法给宇航员补给更多的水资源。尤其是如今我国3名宇航员需要执行长达半年的空间站驻留任务,有限的水资源也就显得格外宝贵了。

因此,为了尽可能地保障水资源的正常供给,空间站内部也就配备了专门的净水系统。宇航员的尿液在被分流后,也正是会进入净水系统,经过严格的净化处理后的再生水,就可以再投入重复利用了。类似的还有宇航员平时用过的废水,比如洗漱、洗澡用过的废水,都是可以净化成再生水的。

不过值得一提的是,虽然这些再生水是可以直接饮用的,但除非是空间站供水问题紧张,否则是不会让宇航员饮用的。

这些水往往都是被用作清洁,或是氧气制备等用途……

写在最后

宇航员在空间站上厕所的确是一个不容小觑的问题,但是不知道大家有没有考虑过另外一个同样不容小觑的问题,那就是如果宇航员在太空生病了该如何解决呢?

这个问题先留在在座的各位朋友慢慢思考,后面的专题文章里,大川再来给大家详细科普一下,欢迎大家关注我们……

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