神舟13号航天员将在太空呆6个月,如厕问题怎么解决?技术含量

神舟13号乘组有3名航天员:翟志刚、王亚平、叶光富 , 其中王亚平还是一位女航天员 。 他们要在空间站里呆上6个月 , 比神舟12号的3名航天员长一倍 。 如此长的在轨时间 , 也让大家对航天员的生理问题非常关注 , 例如女性如何解决生理期等 。
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神舟十三号的3名航天员
不过 , 女性生理期可以想办法推迟或暂停 , 但人有三急 , “屎尿屁”可不能憋着 。 这些在地球很好解决的事情 , 在太空中竟然成了棘手问题 , 用上了相当有技术含量的高科技 。 为什么会这样呢?咱们先来看看如何排泄的问题 , 这个在地球上再正常不过的动作 , 在空间站却成了难题 , 罪魁祸首就是失重的环境 。
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空间站处于微重力环境
在地球上无论是排便还是排尿 , 都会受到重力的作用 , 排泄物会自然下落 。 只要马桶开口够大 , 稍加瞄准就可轻松搞定 , 不会把周围弄脏一点点儿 。 但在太空的微重力环境下 , 便便和尿液会不受控制的到处乱飞 , 这可不仅仅是无法命中目标的问题 , 搞不好会酿成一场大灾难 。 乱飞的排泄物会沾染空间站的环境 , 令人作呕 , 还有可能造成设备故障 。
在人类载人航天的早期探索阶段 , 由于航天员不会在太空常驻 , 往往只是在天上转几圈就下来 , 所以经常采用低残渣饮食、发射前清洁肠道等方法来避免在任务期间排便 。 排尿则可以用收集袋来解决 。 到了60年代后期 , 阿波罗登月计划实施 , 航天员的任务时间长达8天以上 , 拉屎排尿的问题就无法回避了 。
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尿液收集袋
但在狭小的阿波罗飞船上不可能建一个厕所 , 于是美国人使用了粪便收集袋 , 这种袋子有个漏斗状的圆形开口 , 使用时用胶布将收集袋开口粘在屁股上排泄 , 用完之后还要把杀菌剂倒入袋中密封 , 并揉搓均匀 , 否则粪便会产生气体 , 有可能把袋子爆掉 。
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阿波罗飞船的粪便收集袋以及使用方法
这种袋子想想就很麻烦 , 而且很容易出“飞翔事故” 。 在阿波罗10号任务被解密的通讯记录中 , 就出现了下面一段著名对话:
塞尔南:
那玩意儿是从哪里来的?
斯塔福德:
快给我张纸!这是一坨“屎” , 就要从我眼前飘过了!
杨:
这不是我拉的 , 我拉的不是这个形状!
塞尔南:
我也不认为这是我拉的!
斯塔福德:
也不是我!我的有点粘 。 赶紧把它丢掉!
杨:
万能的上帝!
然后就传来了地面人员的笑声 , 阿波罗10号因此成为第一艘被大便袭击的载人飞船 。 后来的登月过程中 , 宇航员纷纷把装有粪便的袋子扔到了月球上 。 以现在的眼光来看 , 这种行为严重地污染了月球环境!
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污染月球环境有实锤
阿波罗登月之后 , 人类探索太空的脚步并未停止 , 随着空间站的建设 , 航天员在天上呆的时间越来越长 , 粪便收集袋、尿液收集袋 , 以及后来由华人唐鑫源博士发明的超强尿不湿 , 都已经满足不了需求 , 是时候认真考虑一下厕所的问题了!于是太空马桶应运而生 。
太空马桶的首要目的就是在失重条件下控制住便便和尿液 , 让它们不要到处“飞翔” 。 要实现这一目的 , 目前能想到的最好办法就是利用气流 , 通过负压等方法在收集口形成的强大向内气流 , 可将排泄物吸进去并储存起来 。 原理很简单 , 但是实现起来并不容易 。
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神舟13号航天员将在太空呆6个月,如厕问题怎么解决?技术含量】美国航天飞机使用的太空马桶
为了确保密封性 , 收集便便的开口相当小 , 美国曾使用的某款太空厕所的开口仅10厘米 , 要想对准实属不易 , 以至于美国人还开发了一套摄像系统 , 宇航员可以实时监控自己屁屁的位置 , 通过这种训练来提高如厕“精度” 。 而小便则通过一根管子来收集 , 男性比较方便 , 对女性就不太友好了 。
在如厕时 , 宇航员还要注意固定住自己的身体 , 否则在方便时飘走了就尴尬了 , 还得保证把臀部紧紧地贴在开口上 , 否则仍有“飞翔”的可能 。 早期的太空抽气马桶十分难用 , 例如美国“天空实验室”上的马桶 , 据说有位仁兄上去后干脆不吃饭 , 以避免使用该马桶 , 但由于人不吃饭也不能保证不排泄 , 最后也没能幸免 。