文|科学虫洞
俗话说“人有三急”,哪怕是高大上的航天员们,也逃不过屎尿屁的“三俗”问题。排泄这种基本的生理需求,在地球上再寻常不过,可放到太空中,却也需要高精尖的技术。
神舟13号飞船在2022年4月16日顺利回到地球家园,他们在太空足足呆了6个月。这6个月里,他们的如厕问题是怎么解决的呢?
六个月的太空生活,是怎样的?虽说是“太空旅行”,但航天员肩负着重要的使命,需要开展许多的空间科学实验与技术试验。神十三的航天员们不负众望,完成了所有既定任务,还创下了不少记录。
除了太空任务之外,航天员的日常生活也是我们的关注焦点。在空间站的微重力环境下,没被固定的物体会飘来飘去,航天员也是漂浮着的,无法像在地面那样行走。
在睡觉时,航天员会钻到睡袋里,并且将睡袋固定,以免睡着的时候睡袋到处飘。
以前,航天员的睡姿可谓千姿百态,有站着睡的,也有挂在墙上睡的。神十三任务中,航天员的睡眠条件进一步改善,每个人都有独立卧室,极大地保障了睡眠质量。
在吃方面,航天员的食谱是相当丰富的,不是因为他们是“吃货”,而是在失重环境待久了,人体会出现“查理·布朗效应”,嗅觉味觉迟钝,吃饭都没滋味。
为了增加航天员的食欲,航天食品设置得丰富多样,清单多达120多种食物;还会加入川味辣酱、叉烧酱等酱料。此外,太空食物还会根据航天员的口味做出适当调整。
神十三的翟志刚是东北人,东北炖菜必须安排上;叶光富是四川人,就为他准备川菜特色的食物;王亚平是山东人,海鲜自然少不了。
三位航天员还在空间站过了春节,他们的年夜饭也是走“传统路线”——吃饺子,而且是三种馅料的。
除了三餐外,航天员们出舱执行任务前还会“加餐”,吃鲜花包、压缩饼干、浓缩橙汁等等,能够扛饿8小时,还不会引起排便产气。
鲜花包
航天员们在空间站也实现了“洗澡自由”,在“包裹式淋浴间”内手持喷枪,就可以用免洗的浴液搓澡。
洗头方面,则可以戴上“可洗头的浴帽”,挤出免洗洗发液后揉搓揉搓,再擦干净即可。
如厕问题怎么解决?技术含量太高了
吃饭、睡觉、洗澡的问题解决了,如厕问题可咋办?这背后是一段心酸史。早期的航天员只能用尿液、粪便收集袋;
后来华裔工程师唐鑫源研发出超强吸水的太空纸尿裤,可供宇航员执行10小时的任务。
没错,纸尿裤最开始是应用在航天领域的。可是,它只适用于短时间的太空飞行,如果是数天甚至数月,那就不够用了,这时太空马桶就应运而生了。
显然,在失重环境下,如厕没办法像地球那样自如,所以这是对设备和航天员如厕技术的考验。
想要熟练地用太空马桶如厕,航天员要接受专门训练。如厕时,他们的屁股要紧贴坐垫边缘,让马桶内保持一个密封的状态。
同时,还要记住马桶的坑在什么位置,这样才能在排便时,准确投放到直径仅有10厘米的中心孔。
甚至,为了保障航天员如厕的准头,科学家还在马桶上装了摄像头,让他们能够利用旁边的显示器观察和调整如厕姿势。
在太空马桶的制造方面,一开始是苏联占了上风,2007年美国还花1900万美元从俄罗斯订购太空马桶,不过后来还是重新开始自主研发了。
太空马桶造价不菲,尤其是NASA近几年打造的全新版本太空马桶,重约45千克,高71厘米,质量更轻、体积更小。
新型太空马桶是“高精尖”中的战斗机,大小便可同时进行;打开盖子后气流自动喷出,有效拦截异味以防扩散;且更符合人体工程学,男女都适用。
这款新太空马桶名叫“通用废物管理系统(UWMS)”,造价不便宜,价值达到了2300万美元(折合人民币约为1.5亿元),可谓史上最贵马桶。
通用废物管理系统(UWMS)
观察以往的太空马桶,大多是男女共用的,早期的马桶没有考虑到女性的身体构造,女航天员使用起来非常不方便,经过改进才好了不少。
我国科学家,则专门设计了两款马桶,供男女区别使用。两款马桶的功能没有太大区别,但是更显得人性化。
使用太空马桶时,钛合金风扇分离器会产生强大吸力,将排泄物吸入马桶,而不是让它们乱飘。
被吸走的排泄物会进入干湿分离以及处理阶段。一部分便便保存起来用于科研,剩下的便便装进密封袋保存在罐子里,等返航经过大气层时烧毁;
尿液以及其他活动产生的废水,则会过滤、除味后循环利用,可能转换成干净的水,也可能制造成氧气。氧气和水,都是太空中极为宝贵的资源。
女航天员生理期怎么办?王亚平是神十三飞行乘组中的女性成员,也是首位进驻中国空间站的女性、中国首位出舱的女航天员。长达六个月的“摘星之旅”,她如何应对生理期?
女航天员的生理期,根据飞行时间有不同的处理方法。如果在轨时间较短,国际通用做法是口服避孕药,以此推迟生理期;
而神十三在轨时间长,并且空间站空间大、私密性好,女航天员不需要服药,可以用卫生巾吸收,定期更换就好。
考虑到生理期,科学家研制的女性专用的太空马桶,有着分离尿和血液的能力,这样尿液依旧可以进入回收渠道。
结语看似常见的如厕问题,放到太空中却成了巨大的难题。据了解,历史上由于马桶故障等原因,宇航员们遭遇了许多窘境。所幸,航天员们凭借着自己的智慧和勇敢,克服了这些困难;而航天科研人员,也在不断改进相关技术,让航天员们的太空生活更加舒适。
中国空间站睡眠区舷窗 摄影师:汤洪波
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