神舟18返程在即,3宇航员半年400斤排泄物回地球,中国方式引关注

深深娱乐 2024-11-04 17:29:47

十月三十号,神舟十九号和神舟十八号,进行了会师,这是中国航天历史中的第五次会师。

按照中国空间站的惯例,每一次轮换乘员都会进行为期半年的驻留。

神舟十八号也是如此,算起来也有半年的时间了,这次和神舟十九号乘员交接完工作,就会返回地球进行休整。

不过在这些交接工作中,有一项工作会被一般人忽略,但在任何航天员工作交接中却是一项最为重要的工作。

这就是处理神舟十八号乘员,半年时间积攒下来的排泄物处理的问题。

毕竟浩瀚的天空是很大,但也不能随随便便的将这些排泄物抛到太空之中。

这不仅仅是污染太空的问题,最重要的是影响太空安全的问题。

因为围绕地球飞行的轨道非常的有限,任何废物丢弃在这些轨道上,它们会以非常高的速度,在轨道上横行霸道的飞行。

任何东西一旦速度上去了,就具备了非常大的破坏力,击伤其他飞行器都是轻的,击毁飞行器都是有可能的。

根据统计大于十厘米的太空垃圾,目前有一万六千多个,截止到2012年超过四千五百吨的太空垃圾残留在太空轨道上。

所以宇航员在工作期间产生的排泄物,是不可以随随便便的丢到太空中的,是需要携带回地球上进行处理的。

如果不这样处理的话,想想看以后太空飞行将会是一件何其恐怖的事情。

其实这样的事情,还真就发生过。

2001年的时候,和平号空间站,使用的就是排出式浴室和厕所,结果导致太阳能电池板被各种液体包裹起来,效率掉了40%。

这还不是最麻烦的,后来这些液体结冰,高速运动中撞击到了电池板,导致的损失更大。

那么今天就围绕着这件事来说一说。

宇航员的排泄物处理的历史

想要处理这些东西,首先得想办法将这些东西收集起来。

毕竟在太空这种微重力环境中,任何东西都是悬浮在空中的,尤其是液体类的东西,会以液滴的形式到处的飘,如果收集问题处理不好,狭小的太空环境将会迎来一场灾难。

当然在早期的时候,宇航员并不需要担心这种问题,毕竟人类进入太空之后,驻留的时间会很短。

比如人类首位进入太空的宇航员加加林,他进入太空的时间仅仅是一小时四十八分钟而已,这点时间憋一憋还是没有什么问题,至多会产生一点焦虑而已。

但美国首位进入到太空的宇航员却在这个问题上,遇到了一个大麻烦。

这倒不是因为这位宇航员需要在太空待很久的时间,而是因为他在进入太空的发射阶段,出了一些小问题。

以至于他在火箭的太空舱里多待了好几个小时,所以发射虽然成功了,而且飞行的时间也只有十五分钟,结果他没有憋住,弄的宇航服湿淋淋的。

这算是一个不大不小的失误,美国人经过研究之后,就在宇航员的腿上垫了一层厚实的尿不湿来解决这个问题。

慢慢的这种方法就发展成了纸尿裤,所以现在民用纸尿裤的出现,还就是从解决宇航员排泄问题而出现的。

在上个世纪六十年代,美国实施阿波罗计划的时候,太空马桶依然没有装备。

当时的美国航天员将排泄物装在收集装置中,其中处理大便的时候,让现在的人都难以想象。

装到密封口袋之后,要倒入杀菌剂,然后进行摇匀和揉捏,目的是将里边的东西充分的混合。

这样做一般情况下不会出现问题。

但在阿波罗十号出一次任务的时候,出现了问题,一位宇航员在处理自己排泄物的时候,一团这样的排泄物就飘入了舱内,很吓人的好吧。

这也是为什么,在阿波罗完成载人登月之后,会将这些收集贷丢到月球上的原因。

在上个世纪,能在太空领域有所建树的就是美国和苏联,但双方在处理类似问题的时候,显然苏联走在了最前沿。

因为苏联的航天员,每一位都有属于他们定制,符合他们生理特征的自动马桶。

所以在上个世纪苏联的航天员,在太空中使用的每一个马桶,都是独一无二的,而且都是很先进的。

说到这里,有些人会嗤之以鼻,一个马桶而已,至于吗?

还真就至于,在2007年之前,国际空间上在大多数情况下,美国的宇航员都会跑到俄罗斯宇航员的厕所进行方便的。

这个问题直到2007年的七月三号,才解决了。

而美国为了给他们的宇航员制作这些马桶,花费了一千九百万美元。

不过这笔钱不是研发的经费,而是美国从俄罗斯手里购买的价格。

而购买成功之后,还需要进行安装,直到2008年这套厕所系统,才在国际空间站里正式交付给美国宇航员使用。

所以到现在美国对于这种系统的研发,依然不够成熟。

当然不是说,美国不会研发,而是美国要是进行研发的话,投入将不止一千九百万美元,所以他们感觉购买更划算。

(注:后来美国又重新研发起了太空马桶,耗资高达一亿美元。)

其实从这一点上,就能看出俄罗斯的空间站技术要比美国好上不少。

所以在太空中马桶绝对是一个非常重要的设备,当然它如果坏了,麻烦可就大了。

比如在2008年的五月二十一号,俄罗斯的马桶出现问题,只能收纳固体排泄物。

不过这个问题还不算太大,俄罗斯的宇航员还能处理。

可2009年七月十九号出现的问题,麻烦就很大,当时是美国舱段的马桶坏了。

出现的问题是六升冲马桶的水,被错误的流到了分离器和其他的地方。

而当时

国际空间站里的宇航员达到了十三人。

当时恰好美国的奋进号航天飞机在上边,于是出现了排队上厕所的景象。

当然这不是最关键的,关键是航天飞机上的马桶的设计并不支持频繁使用,于是地面发出命令。

航天员在上这个厕所的时候,使用间隔必须在六分钟以上,而且三个人上完厕所之后,就需要停止使用半个小时。

目的是等待系统的冷却。

就这样这十三个人,这么使用马桶用了一个多月的时间,这才等来下一班送物资的飞船,给他们送来一个新的马桶。

其实关于马桶的问题,最尴尬的并不是这件事,而是在1981年发生在哥伦比亚航天飞机上,当时马桶堵了。

但为了解决问题,上面的航天员用收集袋套上继续使用,一开始还好好的,但在返回的过程中,这些排泄物鬼使神差的进入到了通风系统中。

想想看那是一个什么样的场景,在舱内飘的到处都是。

用惨烈两个字来形容都不过分。

所以太空中马桶绝对是一个非常重要的设备,不能忽略。

太空马桶

太空马桶的主要功能是收集排泄物,将这些排泄物集中到一块,然后进行三个步骤的过滤。

其中最重要的一环,就是将其中的水转化为纯净水,提供给宇航员饮用。

不要惊讶,毕竟从地球上往太空中运输资源是非常昂贵的。

在国际空间站中就有过统计,一名宇航员每天大概需要消耗四升多的水,不要小看这些水折算下来价值高达五万美元。

仅仅一小杯水,它的费用就高达三千美元。

每年向国际空间站运输的水是两千两百升,仅仅运输费用就有两千两百万美元。

所以马桶收集的的水,进行净化再利用是非常重要的环节。

现在这种太空马桶的研发目标,是实现液体回收率达到98%的程度,它为去火星的宇航员进行设计的。

中国的太空马桶。

2009年一月二号,一位叫金徐凯的人,参加了庆贺神舟七飞天的研讨大会。

这个人学历不高只有高中学历,但他要在这场研讨大会上和两院的院士、以及航天专家讨论航天未来。

原因是他设计了一款新型采挖式太空马桶,而且成本只有一万元。

金徐凯怎么就想到了去设计一款太空马桶呢?

金徐凯对航天很有兴趣,后来他知道了各国太空马桶的设计,不仅操作繁琐,一不小心还会出问题。

这些太空马桶通常采用的是抽气式方式进行收集,其实说明白一点原理和吸尘器差不多。

这种马桶有一定的危险性,如果吸力小了吸不出去东西,如果吸力大了,就会伤害身体。

此类马桶曾经在地面试验的时候,将实验人员的肠子给吸出来过。

所以在2005年的时候,当神六升空之后,金徐凯听说了宇航员上厕所是一个大麻烦。

他就有了设计一款太空马桶的想法。

最终一款太空马桶在他的手上诞生了,大小只有传统式的三十分之一,充电使用,充一次电可以用三十多次。

如今金徐凯是一个拥有八十多项发明专利的人,在1998年还被评为第二届全国十大杰出外来务工青年。

不过现在使用的太空马桶是另外一种,但从这件事可以看出中国的发明者,民间还是有很多的,而且效果也是被认可的。

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