三位航天员太空上厕所(在失重的情况下)

近来,我国神舟十二号载人飞船的成功发射令人振奋不已,而接下来3名航天员为期3个月的在轨驻留更是牵动着人们的心。在这3个月的时间里,航天员们将开展机械臂操作,完成出舱活动,进行舱外的维修维护、设备安装等操作作业。同时还将考核验证再生生保、航天员健康管理、空间站物资补给等多项关键的保障技术。当然了,除了航天员们的工作任务,相信很多读者朋友们还会关心的,是这3名航天员在这3个月内的生活状态。

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在空间站中生活与地球最大的不同,就是处于完全失重状态。航天员们在空间站内活动时都是飘来飘去的,就连一滴水也可以漂浮在空中。相信有不少网友都曾想体验一下这有趣的失重状态,但不知道大家有没有想过,水滴都可以浮在半空中,那么当航天员需要上厕所时又该如何解决呢?俗话说“人有三急”,这虽然很少被提及,但却是载人航天事业中必须要解决的一个问题。本篇文章咱们就来聊一聊“太空厕所”有趣的发展史,以及现在的相关技术发展到什么水平了呢?

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1961年4月12日,苏联宇航员加加林成为第一个进入太空的地球人,他乘坐东方1号宇宙飞船在最大高度为301公里的轨道上绕地球一周。由于这次宇宙飞行的总耗时仅为1小时48分钟,所以加加林没有配备任何大小便收集装置。而美国的第一位宇航员就比较尴尬了,1961年5月5日,美国航天第一人阿兰·谢帕德坐在名为自由7号的水星飞船内,整装待发。然而令他没有想到的是,由于技术的原因,火箭点火升空的时间一再延迟。

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苏联宇航员加加林

随着时间的推移,谢帕德想上厕所的感觉也越来越急。谢帕德曾在自己的书中写道,他当时向发射控制中心提出想上厕所,但工程师们经过激烈讨论后拒绝了他的请求。无奈之下,谢帕德最终选择尿在了自己的宇航服里。其实这是有很大风险的,因为在宇航服内有各种传感器等设备,尿液的热度很可能让这些设备失灵。好在谢帕德让工程人员临时关闭了传感器的电源,尿液也很快冷却了下来,才没有造成意外。

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阿兰·谢帕德

从这之后,科学家们开始意识到了宇航员可能需要上厕所的问题。当时科学家为宇航员设计了一种构造简单的尿液收集系统,它被穿在宇航员的身上,直接接触密封,配有专门的尿液收集袋。但由于早期的航天任务时间较为短暂,一般的飞行时间都不会超过二十多个小时,再加上在航天员执行任务的前3天,会只吃一些低残渣的食物,在执行任务时就无需排大便了,所以仍然没有专门收集大便的装置

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尿液收集器

再之后,随着高分子吸水材料的发明,工程师们为航天员配备了纸尿片,也就是现在尿不湿的前身。我们的航天英雄杨利伟曾经在接受采访时表示,2003年他在执行神舟五号飞行任务时,就穿了一个类似尿不湿的小便收集装置,里面的吸水材料可以把小便变成絮状固体物,同时还有除臭的效果。

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慢慢地随着航天任务时间的增长,各国的航天员们也开始面临如何解决排大便的问题。起初科学家们设计的简单装置是塑料收集袋,袋子可以直接粘在臀部,便后摘下密封,然后航天员需要手动将粪便与袋子里事先装好的杀菌剂撮合在一起,为的是让粪便的性状更稳定,方便暂时存放。

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大便收集袋

其实,不论是尿不湿还是塑料收集袋只能适用于时间较短的航天飞行任务,在长时间的太空任务中,会给航天员带来很多的不便。而且在太空失重的环境中,一切物体都处于漂浮的状态,“上厕所”成为了一件让航天员“头疼”的事儿。经过不断的技术攻关,科学家终于研发出了可以在空间中使用的太空马桶。

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神舟十一号航天员陈冬

由于处于失重状态,航天员在上厕所时要先通过绑带把自己固定在马桶上,然后再开启马桶上的高压风机,高压风机产生的气流可以把大便和臭味一同吸入到收集器中,大便在里面接受干燥、杀菌等一系列处理。而小便则是与大便分开收集处理的,小便同样是被气流输送,处理净化后会被重新送回座舱,毕竟在空间站中,水资源是十分珍贵的。

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太空马桶

据了解,我国的天和核心舱的直径达到了4.2米,比高铁车厢还要宽,全长16.6米,约相当于5层楼的高度。天和核心舱还配备了3个独立的卧室和一个卫生间,相信可以很好的保障3名航天员的日常生活起居。

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天和核心舱内部

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