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前言
10月30日,神舟十九号成功发射升空,顺利跟神舟十八号完成中国航天史上的第5次“太空会师”。
已经出差半年的神舟十八也将于11月4日返回。
如今神舟十八号的乘组人员已经在做最后的收尾工作,将任务交接给神十九的乘组人员。
与此同时,他们也会将近半年近400斤的排泄物处理好。
那么在太空这微重力的环境下宇航员又是怎么上厕所的呢?排泄物又是如何处理的呢?
太空如厕
近年来,我们宇航员停留在太空基本都在半年时间左右。
要知道“吃喝拉撒”是正常人每年都要做的事情,哪怕是在太空站的宇航员也是不可避免的。
从以往的报道可以看的出来,我们宇航员的食物是越来越丰富了,今年神十八还给全国观众展示了他们的中秋节莲蓉月饼。
就连神十九的唯一女航天员王浩泽在被问到太空生活最期待什么?除了回答要圆满完成每一项任务之外,她还表示想要品尝一些好吃的太空食品。
足以见得,太空的生活已经是变的有滋有味了。
不过相对于“吃喝”来说,“拉撒”处理起来就相对的麻烦了。
信息来源:中国载人航天2012-06-19关于“航天员的生理废弃物如何处理”的报道
毕竟空间站可是处于微重力的环境下,要是大小便没有处理好的话,那么将可能会非常的糟糕。
要知道一个人一天平均下来会排出1.6千克的尿液、0.2千克的粪便,按照如此来算半年时间三名宇航员的排便量至少有100公斤。
而经过处理后的尿液至少也得有300公斤左右,半年下来宇航员们至少积积攒了将近400公斤的排泄物。
所以人体的排泄物自然也成为了空间站中废物收集处理的主要任务。
毕竟在太空中不会像地面一样往低处自然流动,太空的厕所自然也不可能跟我们平常时使用的一样了。
所以在空间站的如厕设施通常叫做“大、小便收集装置”,它工作的原理更像是一个吸尘器。
小便净化成饮用水
为了保障宇航员在失重的情况下顺利的排尿和实现尿液的收集,一般采用的就是气流导向和传送的方法。
为此宇航员在使用前,就得先启动专用的风机将舱内的空气抽到尿液收集器里,在排尿期间空气会携带尿液,从而使得尿液和气体结合形成混合流。
然后在流到专门的尿液储存箱里。
值得一提的是,为了缓解地面补给的压力, 我们还突破了一项将尿液提纯变成可饮用水的关键技术。
要知道空间站的资源是非常稀缺和宝贵的,特别是水资源。
虽然我们有货运飞船,但每次运送物资的成本都太高了。
为此,我国航天员再生申报团队就在尿液回收处理方面进行了深度的研究,并且连续攻克了15项关键技术、11个技术难点。
其中就包括尿液钙结晶与沉淀、蒸馏废弃处理等技术。
如今更是实现了将尿液提纯,将其变成可饮用的水资源,从而实现了空间站的水资源循环利用。
而这套尿处理子系统在轨表现也非常的优越。
信息来源:华商稻略2021年12月14日关于“美国独掌“尿变水”技术,俄国也向美空间站运尿求水,中国破垄断”的报道
据悉当初神十二在处理600余升尿液的时候,就产生了500余升的尿蒸馏水,产水的速率更是达到了2.5升/时,转化速率高达83%。
更为重要的是,有了这套系统后我们每年还能够节省超20亿元的运费,那就相当于是省下了一艘天舟货运飞船。
不过大便的处理方法相对于小便来说,稍微更加的复杂。
大便收集
一般粪便最简单的处理方法就是用透气不透水的材料制作的一次性粪便收集袋进行收集。
而这个粪便袋子里面通常还会放的有少量的防腐剂,袋口设置的是弹性松紧带,好让他更加方便的固定在便器的开口端。
便器的内桶桶底下还会开的有很多的小孔,在使用的时候就会通过于外桶相连的抽气管路抽气。
从而使得收集袋内形成一定的负压,这就非常有利于在失重的条件下收集粪便了,同时还能够减少臭气的外溢。
等如厕好之后,收集袋的袋口会自动收紧,然后再撤出收集袋将其至于外包装袋里,投入特设的封闭性良好的废物箱。
去年,我们的神舟十三号翟志刚就给大家解答疑惑航天员在太空是如何上厕所的。
信息来源:小央视频2023年5月31日关于“在太空怎么上厕所?听翟志刚“娓娓道来”的报道
他表示来到卫生区如果要大便的话那就得先拿个大便带,将它规整放好,然后打开风机,解好自己的裤腰带后,再用绑带将自己给固定好。
防止在上厕所的时候,人会突然飘走。
上好厕所后将大便带给收起来,随后再将大便袋装到一个新的塑料袋里,抽真空之后将其给热封上。
这还不算完,还得再拿个不透明的袋子将其给装上然后将其给热封,消毒后将其摆好放在卫生区里面。
等到卫生区摆不下的时候,就将其放到飞船或者货船里面。
不过通常都是直接放到货船里面的,但每隔一个月就得去检查一下有没有胀气的,如果有就得及时用空间站的净化装置处理,否则就会释放出有害气体。
防止影响空间站的生活环境!
但翟志刚表示这只是一个大便的大概处理过程,其中还有很多细节都没有讲到。
信息来源:中国新闻网2020年11月4日关于“天价马桶送到空间站 背后是航天员的辛酸如厕史”的报道
而早在此前,就有报道称航天员使用天空马桶都是要经过专门训练的。
因为他们要确保屁股要紧贴坐垫的边缘,使得马桶保持完全密封,更为重要的是还要对准直径只有10厘米的中心孔,从而确保粪便不会飘出来。
可见,在太空如厕还真的是挺麻烦的。
不过这都是比较好的情况了。
毕竟早在2003年的时候,我们的航天英雄杨利伟在长达21多小时的飞行过程中,只能是借助航天服里面类似尿不湿的小便收集装置排便。
而这些排泄物肯定是要带回地球进行处理的,否则只会变成太空垃圾到处漂浮。
结语
我们改变不了太空失重的环境,但是我们能够想方设法的适应环境,在太空中过上美好的生活。
所以通过科学的处理大小便,让空间站的环境保持干净整洁,是非常必要的。
而这一个个难题的克服,也为我们探索太空打下了坚实的基础。