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空間站宇航員洗澡只能擦,尿液處理後飲用,糞便還要帶回地球

2021-11-23由 來看世界呀 發表于 歷史

人類就設想了很多理想情況用於解釋物理問題,假設地球無大氣,將一個物體沿地球球體切線方向以某個速度扔出去,什麼情況下這個物體不會再落地?答案就是套用萬有引力公式和向心力公式,速度達到第一宇宙速度也就是7。9千米每秒。飛船以這個速度繞地球飛行時,引力恰好提供了向心力,隨飛船一塊飛行的人也是如此,因此在太空中是失重狀態。

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人毫無疑問需要在地球重力環境中生存,因為我們就是在這樣的環境中進化來的,無重力環境對於人類來說有很多不便。在地球上食物因為自身重力依附在勺子、筷子上,這樣只需要平舉著將食物送進嘴裡就行了,可是在太空中由於無重力,食物稍微用力碰觸就飛起來了,因此在太空中不能吃會產生殘渣的乾燥食物,殘渣可隨呼吸進入呼吸道、肺部,可能造成嗆咳等意外,所以宇航員的食物有的是膏狀,直接擠進嘴裡就好,不過現在也有些固體食物。

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吃還好說,可是拉就難受了。人體腸道長有瓣膜,在地球上不管人頭朝下還是頭朝上,腸道的蠕動會將食物從食道一路送到腸子,消化後的食物殘渣從肛門排出。因為重力的影響,排便總是向著被重力吸引的方向,也就是地面。可是在太空無重力的環境中,排便就難受了,因為從人體排出後有一定的初速度,小便接不好到處飛濺,大便也可能胡得到處都是。於是空間站之類的廁所設施都需要專門設計。

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利用抽氣的方式製造一個氣壓較低的空間,這樣液體就可以被吸入專門的儲存罐,所以小便時需要一個類似於漏斗的東西,排便時要對準。原本空間站的廁所直接將小便排到太空空間,後來美國設計了這樣的廁所,尿液被收集起來經過過濾消毒等措施,產生飲用水。大便更麻煩,為避免排便時糞便到處飛,大便時人得坐穩,腳和大腿分別固定住,然後經馬桶排入預先裝好的袋子中壓縮,然後由宇航員取出放在指定位置,待回地球時將糞便一同帶回。

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而除了排洩,還有一個和個人衛生關係重大的事情——洗漱。刷牙和洗澡都需要用水,也需要防止水到處飛濺。洗漱區域中存放有裝水的袋子,洗臉的時候毛巾沾點水擦;刷牙的時候,宇航員可以嘴裡含一點水,然後像地球上一樣刷牙,而漱口水的處理男女宇航員卻不同,女性宇航員傾向於用毛巾擦掉泡沫、吸收嘴裡的水分,男性宇航員則有很多直接將刷牙水喝掉。

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洗澡是太空中最沒法講究的事情,好多宇航員的頭髮都顯得很油膩,因為洗頭麻煩所以有時候乾脆不洗,反正整天見的就那幾個人;洗澡因為不能淋浴,所以主要也是擦的形式。但空間站中為宇航員配備了免沖洗的洗滌劑,洗澡時先用毛巾把面板打溼,然後擠上免沖洗洗滌劑揉搓一會,最後用毛巾擦掉。洗頭大概也是同樣的程式。而溼毛巾就掛在洗漱用的艙室,經迴圈空氣收集水分,然後再次重新利用。

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現在的國際空間站廁所和洗漱間,還只能滿足3-6人的應用需求,所有的衛生用品都需要從地球上帶。所以宇航員們在太空中活得十分湊合,不過這已經滿足了基本的衛生需求。對於女性而言更麻煩的是一月一次的生理週期,所需用品也需要提前備足,好在這方面的衛生用品可以壓縮存放,可以大大降低所需要的空間。出艙後的衛生需求才是最麻煩的,男性好一點宇航服中可以設計尿液收集裝置,而女性可能就直接在宇航服內解決,或者穿紙尿褲。

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沒辦法,現今的技術條件不是不能做到更好,但是這樣做最為經濟方便。其實從原理上看,想要在太空中淋浴只需要設定一個相對封閉的空間,在腳下設定一個大的抽水、抽氣的裝置,這樣水流出後就會因為氣壓的關係流入下部的收集裝置中。然而這樣的裝置無疑要佔據一定的空間,而且增加了對水處理的需求。會大大增加空間站的建設和運營成本,不利於開展長時間的太空駐留任務。

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若未來設定了能模擬重力的巨型航天器,那時候在太空中人類會更加自如,在重力人類行動上會更方便,而且也可以像地球上完成日常稀疏,奢侈點當然也可以造淋浴。不過以目前的航天技術,建造這樣一個大型航天器,所需的資金單個國家可能無法承受。

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