在空间站的失重环境中,大小便都是一件十分麻烦,而且复杂的事。
就以神舟十四号为例,三名航天员将在轨驻留6个月,上厕所是一个绕不开的话题。如果处理不好,不仅会臭气熏天,还会给空间站的飞行安全带来挑战。
先来说说小便,空间站中没有重力,尿液也不会太老实,排出体外后,会漂浮在空中。更让人担心的是,无论用什么容器收集尿液,尿液遇到物体,都可能会反弹回来。
这就比较尴尬了,本来是想方便一下,没想到可能会弄自己一身。早期的国际空间站内,会有一根管子,航天员要做的,就是对准,然后努力出成果即可。
为了避免尿液到处跑,管子内会有一定的负压,能及时将尿
液吸走。这种方式的原理很简单,但对航天员的要求较高,稍有不慎,就可能引发“水灾”。
航天员在地面训练时,会专门小编实操演变,提前适应这种上厕所的方式。整体来说,这种小便的方式,女航天员的难度会更大一点。
小便解决了,如果航天员要大便怎么办?
航天员解决大便问题,更要小心翼翼,拉肚子时会更加麻烦。国际空间站建设初期,研究人员为了解决航天员的如厕问题,可谓伤透了脑筋。
为了不影响整体航天计划的推进,早期航天员需要大便时,大多使用一种可以密封的袋子。如今的空间站内,已经配备了专用马桶,但使用时还是要很小心。
太空马桶比家里的马桶要小很多,航天员使用时,首先要固定好自己,以免被反作用力弹开。
接下来,航天员要对准太空马桶的收集口,确保不会发生意外。由于空间站没有重力,太空马桶内也会有一个负压,避免排泄物到处飞。
这时候航天员在上面努力出成果,马桶就负责将成果带走,整个过程会方便很多。航天员上厕所的问题虽然都能解决,但依然有两个难点。
一方面,大小便没法同时解决,尤其是男航天员;另一方面,如果几个人同时要上厕所,就只能排队等候。
航天员上厕所的问题解决了,那排除的成果,又会如何处理呢?
航天员用以如厕的太空马桶,一个价值近2000万美元,能换一套大别墅。这么贵的马桶,要解决的不仅是如厕问题。
空间站内的空间有限、能源有限,资源也十分有限,因此对马桶的体积、重量、容积、功率、噪音等,都有很高的要求。
除此以外,太空马桶还会负责排泄物的回收利用和处理。空间站内的资源十分有限,水比黄金都贵,因此对排泄物的二次利用就十分重要。
航天员的尿液,会经过一系列的净化处理后,重新成为饮用水。大便也会提取其中的水分,剩下的部分会转交给货运飞船,最终在大气中燃烧。
对排泄物的回收利用,不仅是为了省钱,更是为了更远的深空载人探测任务提供条件。例如未来登录火星,单程的时间就要半年,往返一次可能需要两年。
不仅是水,未来航天员的大便,可能也会作为种植蔬菜的有机肥。总之,空间站内无小事,除了要解决航天员的如厕问题,也要充分考虑资源的高效利用。
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