网友提问:
航天员在空间站里X物最后怎么解决?
优质回答:
一位在空间站待了665天的女宇航员,接受采访时,坦言了这样的尴尬:一切都值得怀念,除了“上厕所”这件事。
太空一直处于失重的状态,只要轻松一跳,就能飞出去老远,一滴水也可以悬浮在半空中。
因此可以想象,在太空中上厕所,没有重力的情况下,是一件多么“令人头疼”的事情。
生活中,我们每天都会至少上一次厕所,但太空中的失重环境和我们生活的环境大相径庭,所以宇航员在飞行之前,必须要培训“上厕所”的基本技巧。
那么,在空间站生活的宇航员们,他们是怎么上厕所的?又是怎么处理这些X物的呢?今天,我们就来聊聊这个话题。
太空空间站的厕所一般只有几平方米,到了厕所之后,为了防止在“放松”的时候飞离坐便器,先要用专门的设备,把自己的脚和身体保持稳固,双手握住把手,保持X和马桶密封性良好。
只有在这样的保障下,才能尽可能减少漂浮在空气中的“东西”。
01:一开始的“小号”和“大号”是分开式的。
“小号”的时候,他们会使用一个小型的漏斗,圆锥形的,一头连接着软管,其实它就是一个空气泵,在打开空气泵的时候,就产生的负压气流,使空气和X一起往里流动。
“大号”的时候,他们会使用一个比较小的坐便器,下面有一个固体的收容塑料薄膜,通过抽真空的方式把X物密封在密封袋里。
02:空间站里,“如厕”的重要性
1961年,一位叫艾伦谢波德的宇航员在执行飞行任务时,虽然只有短短15分钟的飞行计划,但发射中心当时出现了一些意外。
整个发射推迟了3个小时,在即将点火升入太空中的时候,还创造了另一项的尴尬纪录。
原因是这位宇航员突然X袭来,于是向指挥中心多次申请:能否直接在太空服裤子里尿尿。
就是因为这个尴尬的请求,地面控制中心的讨论组进行了多次讨论,最后批准了他的请求,因为宇航服里面有各种线路和电子设备,他也成为历史上第一位在宇航服里尿裤子的人。
也正是因为这个原因,人们意识到了宇航员在飞行中“如厕”的重要性。
1965年“双子座”飞船需要在太空中飞行14天,那时的做法,X直接排出船外,大便用塑料袋手工装起来,加入特殊的消毒液存放进仓库里。
这也给当时的两位宇航员留下太多的麻烦,外界的低温让尿管连接不畅,导致X回流;大便袋破裂,有些固体甚至漂浮在飞船内。
当他们返回地球,接受采访询问什么感受时,他们的回答是:你有没有试过,在厕所待上一周的滋味?
刚开始飞入太空的时候,由于航天的技术落后,宇航员的X物,肯定是不会都留在飞船上,因为飞船不仅要承受所有物体的重量,除此之外还要带一些检测的样本返回地球。
2001年“和平号空间站”退役时,外部的太阳能电池板全是被“X”和“洗澡水”结成的冰层包裹,不仅影响了发电效果,冰块的相互撞击还给电池造成了一定的损伤。
有一位工程师发明了一种超强力的吸水性产品,这种材料一开始就是为太空宇航员制造的纸尿裤,可以让宇航员在10个小时之内不用脱去宇航服,自行解决“方便”问题。
当然,也有人会好奇,万一上厕所的时候,马桶出现故障该怎么办?
国外还真有这种情况发生,当时出现了多次的故障,马桶的失灵带来的不仅是整个航天仓的卫生问题,还威胁到了宇航员的健康。
后来返回地球的宇航员直言不讳:曾经用手抓过漂浮在半空的便便。
X是我国飞向太空的第一人,当时由于条件的限制,不能脱掉宇航服,所以只能使用类似尿不湿的装置来解决X问题,这也跟飞行时间短(21小时23分)有很大的关系。
谈到这个问题,X曾经这样说,要尽量少饮水,多做运动,让自己出点汗,减少这方面的需要。
到了神舟9号的时候,条件比X出征时,又要好很多,已经有了方便宇航员“大号”的马桶,同样也是利用失重的原理进行设计:用一个简单的装置,把人体排出的固体废物收集起来,再利用抽气体的方式把X物吸走,随后干燥储存。
等返回地球的时候,再连同其他废物一块儿排到大气层中,通过大气层的摩擦,以燃烧的方式烧掉,同时它也可能化为我们看到的一颗美丽的流星。
03:空间站的“废水”会重复循环利用
因为宇宙空间站里的饮用水非常珍贵的,一次性又不能带足够的水上去,所以科学家给出的方案就是循环再利用。
很多人好奇,宇航员在空间站,能不能洗澡?其实可以的,但他们只能“简单”的洗澡,跟我们泡澡还是有很大的区别。
刚开始只能用湿毛巾擦洗,后来空间站建立后,有了洗澡的条件,操作原理上,跟上厕所是一样的,把脚固定在特种设备的底部,用一个圆柱形的“浴桶”把自己套起来,然后用加压水进行擦洗。
不过,这些水不会自动流入排水系统,需要使用特殊的“吸尘器”原理把水吸走,而且这种废水不能浪费,需要循环利用。
大多数的宇航员还是习惯使用“湿海绵”擦洗清洁的方法,这样更加方便灵活。
04:说说空间站的其他
①对于长时间生活在空间站的宇航员,他们不光要定期洗澡,还需要更换脏衣服,太空中是没办法洗衣服的,只能用包装袋抽空储存起来。
返回地球的时候,跟固体X物一起排出飞船,在大气层中,通过摩擦大气产生的高温直接燃烧掉。
②此外,在太空放P也要非常小心,P的主要成分是“甲烷和氢气”,都可以燃烧,所以,不仅有爆炸的风险,还会有反推力把自己弹飞,很多宇航员都会去卫生间解决排放问题。
③2000年左右,国际空间站(ISS)设计了一个“抽气马桶”,虽然比此前先进不少,但清洁起来,以及气味无法彻底清除的问题,使用起来比较麻烦。
这样的新马桶不仅男宇航员使用方便多了,就算给女宇航员用也会方便很多,通常情况下女宇航员是大便X一起进行。
马桶盖一打开就会开始负气压工作,并目还承担了X的净化提炼工序。
是不是有点像高压锅?
④在外太空航天员喝的水主要来自三种:飞船自带水源、其他飞船进行补给水源,燃料电池的燃烧产生的水以及其他生活废水的循环水。
因为飞机自带的水和燃料产生的水非常有限,所以国际空间站喝的水,大多是回收的再生水,目前这种循环再生水回收利用率达到90%以上。
05:我国的航天梦
20X6月17日18:48航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波顺利进入了天河核心仓,开始了为期三个月的入驻,并进行相关的工作。
通过直播介绍,我们知晓了空间站有很多人性化的设计,有生活区,工作区,卫生区,还包括厨房和就餐区。
食谱也是多种多样,每天都不一样,营养保持均衡,宇航员们还带上了苹果,因为苹果保存时间长,新鲜,水分少,吃起来方便等优点。
此次的航天员都是大哥级的人物,他们分别为57岁,55岁,47岁,他们的勇于奉献,激励着我们每一个中国人,向航天员们致敬,你们是不折不扣的大英雄。
相信每位看了直播的朋友,都会热泪盈眶,为祖国自豪,为伟大的航天成就自豪,向兢兢业业的科技工作者们致敬,是他们成就了祖国的航天辉煌。
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“快给我张纸巾,有坨屎要从我的眼前飘过了”,“不是X的,我的不是这个形状”,“也不是X的,绝对不可能是我的,我的要比这个软”,“上帝啊!它到底是谁的?”
1969年,X十号执行任务时,发生了一起“粪便失控事件”。在宇航员长达500页的日常对话记录中有这样一段让人忍俊不禁的紧急情况:
“那玩意儿是从哪里冒出来的?快给我张纸巾,有坨屎要从我的眼前飘过了”
“不是X的,我 的不是这个形状”
“也不是X的,绝对不可能是我的,我的要比这个软。”
“上帝啊!它到底是谁的?”
这段对话看似离谱,但却是在航天发射任务的时候真实发生过的。
这情不自禁地让我们联想到中国航天史上一个伟大的历史性时刻——20X6月17日18时48分,三名航天员聂海胜,刘伯明,汤洪波搭乘神州12号载人飞船飞上太空,成功与中国空间站对接,并进入天和核心舱。
这是中国空间站建成后的第一次载人飞行,按照计划三名航天员要在空间站待三个多月,完成多项任务。
中国的空间站足足有110立方米,相当于一个宽敞的三居室,罗列了120种航天食品的就餐区,可以为他们提供充足的能量。
卫生区的包裹式淋浴间则能够最大程度地解决个人卫生问题,宇航员可以躺在专用的睡袋里实现睡觉,X空间站里还配有WIFI,能够让他们在星辰环绕的夜晚和家人分享自己在太空上的生活。
那么在没有重力的情况下,他们是如何上厕所的呢?宇航员在空间站生活的时候,产生的X物又是怎样处理的?
今天我们就来聊一下人类航天英雄在太空的X史。
人类载人航天发展的不同时期,航天员的X物处理方式是不同的。
1、早期的航天员执行任务的时间短,是怎样处理X物的?
早期的航天器因为执行任务的时间较短,通常是不会设置厕所的,也没有任何的接收X物的装置。
让我们来看看人类的首次载人航天任务,1961年4月12日前苏联的“东方一号”的任务时间只有1小时48分钟,而当时的航天员尤里·加加林成为第一个进入外层空间的人,亦是第一个进入地球轨道的人。
当他步入发射舱的时候突发X,无法返回遥远的洗手间解决,为了不耽误发射,他选择顺着航天服的管子尿在了汽车轮胎上。
1961年5月5日,同时期的美国“水星计划中”,最长的任务时间有34小时19分钟49秒。在发射之前,为了防止航天员需要X,他只能吃一些低渣食物,以减少在任务中X的可能性。
即便是这样,美国宇航员阿兰·谢泼德由于等候发射的时间太长,还是遇到了尿急的情况,无奈之下只好直接尿在了宇航服里面。
不难看出在人类探索宇宙的早期,航天员根本就没有接收X物的装置,更不要说处理X物了。只能靠憋着,初期的航天员真的是太难了。
2、航天员执行任务的时间增长,甚至后来在太空行走的时期
随着航天员执行任务的时间逐渐增长,人们发现只靠憋着并不能解决问题,于是就开始着手研发太空厕所。NASA为了解决宇航员的排尿问题,为航天器中配备接收装置——尿袋。
这个装置看起来十分简陋,由于当时还没有女性航天员,这种尿袋装置对男性的生理结构设计需要对准冰冷的金属口使用。
随着人类在太空行走,这种尿袋的实用性就显得不强了,航天尿布就应运而生。所以航天员所穿着的尿布实质上就是吸收能力较强的纸尿裤,被称为最大吸收量服装。
美国华裔航天先驱唐鑫源老先生研究的超级吸水材料——聚丙烯酸钠,这种材料可以吸收其本身质量300倍的蒸馏水,可以在八到十小时更换一次。
这也是至今为止最常用,技术最成熟,性价比最高的航天接收X物的材料,我国的神州11宇航员景海鹏在接受采访时也直言过:他们在太空中依然要使用纸尿裤,他们称之为尿收集装置
下图是一张从月球上传回来的照片中,图片中左下角一个白色的袋子格外引人注目。极有可能是盛满了人类新鲜X物的纸尿裤。
据说X登月项目在月球上留下了96个这样的尿袋,不出意料的话,直到现在都还在。
3、空间站建成后,人类开始在太空长时间生活。
人类有了空间站以后,在空间站中人类的X物处理方式就会变得不一样了,大X的处理方式不一样。
X和汗液回收净化以后再利用
空间站中的X会循环使用,毕竟X中有90%以上都是水。在空间站生活水稀缺资源,是非常重要的,因此将X回收再处理利用产生的水肯定会比从地球上运输要环保省钱得多。
空间站中的X收集器由一个漏斗,一根软管和一个真空管组成,使用起来很容易。X只需要将漏斗和软管紧紧地贴在皮肤上,这样就不会有东西漏出来。X出来的X会进入一个先进的回收系统。
在地球上的实验室中,它的运行效率大约在85%左右,而在国际空间站的运行轨道上只有75%。这是由于在太空中,宇航员们的身体中的钙会从骨骼中吸出,再排到X中。
这些钙质会在X的处理过程中发生化学反应,生成X钙。这种大颗粒的固体物质会堵住这个系统,甚至让它停止工作。
根据美国航空航天局的估计,平均每位宇航员在长达一年的任务中需要喝下730升回收自X和汗液净化后产生的水。
空间站中最不好处理的大便
比起排尿,在太空中最不方便的还是排便。初期人类在执行长时间太空任务时,由于粪便的形态和状态不稳定,伴随着臭气和细菌,还不能回收利用,只能和X分别收集。
X采用塑料粪便收集袋,在袋口处设有粘合剂,宇航员在排便时会将袋口粘在自己的X,袋内装有纸套干,湿纸巾和杀菌漆。所有废物统一封装后,从袋外挤碎。杀菌剂与粪便混合,全过程手动操作,使用难度很高。不过毕竟只是第一代产品,仅仅解决了基础的生理需求。
因此宇航员纷纷抱怨在太空上厕所是整个任务最大的挑战。每次脱穿航天服异常麻烦不说,上厕所耗费时间个把小时也是家常便饭。
臭味和细菌还会污染本就狭小的舱里空间,通常需要仓员定时排队上厕所,其他人还要远远躲开。
俄罗斯和平号空间站采用了坐便器的造型,在收集带的基础上增加了抽吸和自密封装置,以保证使用时X物不会在袋内随意漂浮,使用完毕后可以自动密封,最后放入可以与真空环境连通的专用储物箱内干燥储存。
收集带既可以带回地面处理,也可以在返回时直接抛入大气进行焚毁,节约运载飞船的载荷。
NASA和FAS后来设计的太空厕所堪称奢华,新的太空厕所配有多个固定扣和固定带,一个多层内胆,多组风机,X分流器,粪便干燥压缩器,臭气和细菌过滤器等设备。
使用时,风机向内胆中输送高速空气流,完成固液分离,液体处理后可重复利用,固体则被气流切割X入收集内胆。使用结束后,固体废物通过真空干燥失活压缩后保存。
在返回的时候进入大气层,跟大气层摩擦燃烧时会把这些X物的容器一起烧掉,顺便里面的X物也会一起焚烧干净。
太空马桶
太空厕所出现故障
尽管已经改进了许多,但仍有许多宇航员非常不适应。在地球上,我们习惯于直径约为30到40厘米的马桶座椅,但在太空中,宇航员必须面对宽约十厘米的洞排便,这个地方简直就是空间站的禁忌之地。后续的太空厕所设计也变得越来越人性化,马桶形状更加贴合舒适。
由于女宇航员的增加,太空厕所还加装了保护隐私的帘子,各项系统的运行也变得更加稳固。
设备故障在空间站中可是要命的存在。1981年,NASA哥伦比亚号航天飞机在执行首飞任务,由于航天员的臀型不同,马桶不能完全贴合。
因为真空干燥会产生细微粉末,碰巧系统出现了故障,一些粉尘进入舱内空间吸附在各种X物体的表面,像实验设备,食物,航天员的皮肤,眼睛,口腔等,航天飞机内瞬间变成了粪尘暴,那个场面真实。。。。。
航天员都认为在太空排便是最难的任务
据说国际空间站制造和安装太空马桶的成本高达2.5亿美元,住在空间站上时,你可以在这么昂贵的厕所里排便,但是当你在外太空工作时,情况就会变得不一样。
美国女宇航员佩吉·惠特森在国际空间站上共度过了665天,是美国在太空中时间最长的宇航员。她在一次采访中说:“我喜欢太空生活,最难的不是抵抗失重感,而是解决生理问题,太空中的排便实在太难了。
写在最后:告诉大家一个小细节,2013年在米国上映的《地心引力》中有一个细节女主角登上了中国的天宫一号试图驾驶中国飞船返回地球,结果发现操作平台满屏都是中文,这样曾经出现在科幻电影中的情节如今已经不在科幻了。
咱们中国的空间站天河核心舱上的操作系统和所有参数全部都是中文,以后别的国家航天员想要上中国的空间站,必须要努力学好中文。
据报道目前欧洲分别有来自德国、法国、和意大利的三名航天员正在紧锣密鼓地学习中文了,期待未来与我们的航天员进行合作。
总的来说:太空生活并不如我们想象中那么有趣,排便可能就是其中最大的挑战。相信随着科学技术的发展,这些问题都将得到科学的解决。
宇航员们都是有着奉献精神的勇士,可以说是冒着生命危险在为国家科研工作奋斗,希望我国的三位宇航员顺利开展科研工作且平安回家。
其他网友回答
俗话说:人有三急,生活在外太空的宇航员也不例外,也要上厕所的,但是在微重力环境下上厕所是十分困难的,X物一旦离开身体就不受控制了,万一系统发生泄漏,哪出现的画面简直不敢想象,带着这些疑问,我们今天就来详细解答一下宇航员在外太空是怎么上厕所,怎么生活的。
宇航员在空间站里X物最后怎么解决?一般而言,在空间站进行X相对容易,在失重的环境下宇航员进行X时,吸力系统会将X吸入X池内,然后用密封袋封存,过滤一周后会重新成为饮用水,但是咱们的空间站早在神州13发射之前就已经往空间站运送了大量的物资和水资源,完全不用担心这个问题。相对来说大便就比较困难了,在这之前宇航员需要先将自己固定在马桶上,然后用一个约10厘米的厕孔将X物吸到密封袋中进行脱水处理,就目前的科学技术而言还不能达到固态X物过滤后再食用的手段,所以固态X物会和各种X一同抛出去,使其坠入大气层燃烧自毁。当然,X的难易程度也会根据在太空滞留的时间长短而定,滞留时间短的一般则有纸尿裤来代替。
我们的空间站由那几部分组成我国的空间站由天和核心舱,问天实验舱,梦天实验舱组成,其中天和核心舱又可细分为节点舱,资源舱,生活控制舱。节点舱的主要作用是用来对接神州13号载人飞船,资源舱的主要作用是为整个核心舱提供3个月所需的能源保障,以及对位货运飞船,生活舱则运来存放物资,供宇航员休息,生活的场所。据悉,我们宇航员将在空间站展开为期3个月的工作与生活,预计未来会以3个人为一个乘组进行长期实验,按时轮换,在轮换交接期间最多可容纳6名宇航员一同工作生活,交接完成之后,前一乘组的宇航员将搭载载人飞船返回地球。
我国的空间站有那些物资,宇航员每天吃什么?俗话说:兵马未动粮草先行,早在聂海胜,汤洪波,刘伯明三位宇航员出征之前,天宫2号已经装载运抵空间站实施了对接,这次物资运送除了宇航员必要的生活物资以外,还包括了舱外航天服,平台设备等攻击160包货物,200多件物资,总计可达6.8吨。除了这些生活物资和实验设备之外,让宇航员吃好,吃饱也是科学家们格外重视的问题,根据中国载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬的介绍:我们的航天员不仅能随时吃到热乎的饭菜,而且饭菜的种类繁多,食谱都是根据一个星期来配比的,重读率极低,120多种食品可供航天员自主选择,我们的黄伟芬总设计师也是骄傲的表示。我们给航天员配备的食品也许不是所有国家航天员里最好的,但我们的确实很好。
怎么能保证宇航员吃上热乎的饭菜呢?为了保证宇航员能吃上热乎的饭菜,我们在空间站配备了太空厨房,空间站的设备可谓一应俱全,我们的空间站上配有微波炉,宇航员可以随时吃到自己喜欢的食品,相对于之前吃加水复原的脱水食品以及幸福的太多。
读到这里也许很多人会有疑问,在这么密封的环境中烹调食物,如何把产生的气味与烟雾排放出去呢?宇航员不会被呛到吗?其实,这个无需担心,为了解决这个问题我们的科研人员专门研发了特殊的转化器,它能把气味和烟雾转化的一干二净,这样既能保证空间站里的环境不受污染,又能叫宇航员吃上丰盛的食品。
我想,在未来的空间站里还会配备一个洗衣机,洗衣机是用一个囊带把衣服和水装起来,使两者在失重的状态下搅拌在一起,洗衣机的中间没有齿轮,依靠囊袋外面的洗涤器转动,在摩擦力的带动下带动衣服和水旋转。衣服洗完后,洗涤器外部的离心机筐旋转,在离心力的作用下甩出。当然,用过的水还要净化回收,方便下次使用。同时,为了保证宇航员有一个舒适的水面环境,空间站里生活区和工作区都是用专业的设备区分开的,这样在设备工作时发出的声音也不会影响宇航员休息。科学技术是第一生产力,万里长征我们只迈开了一小步,而我们的目标是征服万里星程。