神舟十八將返回,三名航天員400斤排泄物,如何處理?帶回地球嗎
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前言
10月30日,神舟十九號成功發射升空,順利跟神舟十八號完成中國航天史上的第5次“太空會師”。
已經出差半年的神舟十八也將於11月4日返回。
如今神舟十八號的乘組人員已經在做最後的收尾工作,將任務交接給神十九的乘組人員。
神十九發射,圖片來源網絡
與此同時,他們也會將近半年近400斤的排泄物處理好。
那麼在太空這微重力的環境下宇航員又是怎麼上廁所的呢?排泄物又是如何處理的呢?
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太空如廁
近年來,我們宇航員停留在太空基本都在半年時間左右。
要知道“吃喝拉撒”是正常人每年都要做的事情,哪怕是在太空站的宇航員也是不可避免的。
從以往的報道可以看的出來,我們宇航員的食物是越來越豐富了,今年神十八還給全國觀衆展示了他們的中秋節蓮蓉月餅。
神十八航天員展示中秋月餅,圖片來源網絡
就連神十九的唯一女航天員王浩澤在被問到太空生活最期待什麼?除了回答要圓滿完成每一項任務之外,她還表示想要品嚐一些好吃的太空食品。
王浩澤,圖片來源網絡
足以見得,太空的生活已經是變的有滋有味了。
不過相對於“吃喝”來說,“拉撒”處理起來就相對的麻煩了。
信息來源:中國載人航天2012-06-19關於“航天員的生理廢棄物如何處理”的報道
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畢竟空間站可是處於微重力的環境下,要是大小便沒有處理好的話,那麼將可能會非常的糟糕。
要知道一個人一天平均下來會排出1.6千克的尿液、0.2千克的糞便,按照如此來算半年時間三名宇航員的排便量至少有100公斤。
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而經過處理後的尿液至少也得有300公斤左右,半年下來宇航員們至少積積攢了將近400公斤的排泄物。
所以人體的排泄物自然也成爲了空間站中廢物收集處理的主要任務。
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畢竟在太空中不會像地面一樣往低處自然流動,太空的廁所自然也不可能跟我們平常時使用的一樣了。
所以在空間站的如廁設施通常叫做“大、小便收集裝置”,它工作的原理更像是一個吸塵器。
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小便淨化成飲用水
爲了保障宇航員在失重的情況下順利的排尿和實現尿液的收集,一般採用的就是氣流導向和傳送的方法。
爲此宇航員在使用前,就得先啓動專用的風機將艙內的空氣抽到尿液收集器裡,在排尿期間空氣會攜帶尿液,從而使得尿液和氣體結合形成混合流。
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然後在流到專門的尿液儲存箱裡。
值得一提的是,爲了緩解地面補給的壓力, 我們還突破了一項將尿液提純變成可飲用水的關鍵技術。
要知道空間站的資源是非常稀缺和寶貴的,特別是水資源。
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雖然我們有貨運飛船,但每次運送物資的成本都太高了。
爲此,我國航天員再生申報團隊就在尿液回收處理方面進行了深度的研究,並且連續攻克了15項關鍵技術、11個技術難點。
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其中就包括尿液鈣結晶與沉澱、蒸餾廢棄處理等技術。
如今更是實現了將尿液提純,將其變成可飲用的水資源,從而實現了空間站的水資源循環利用。
而這套尿處理子系統在軌表現也非常的優越。
信息來源:華商稻略2021年12月14日關於“美國獨掌“尿變水”技術,俄國也向美空間站運尿求水,中國破壟斷”的報道
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據悉當初神十二在處理600餘升尿液的時候,就產生了500餘升的尿蒸餾水,產水的速率更是達到了2.5升/時,轉化速率高達83%。
更爲重要的是,有了這套系統後我們每年還能夠節省超20億元的運費,那就相當於是省下了一艘天舟貨運飛船。
不過大便的處理方法相對於小便來說,稍微更加的複雜。
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大便收集
一般糞便最簡單的處理方法就是用透氣不透水的材料製作的一次性糞便收集袋進行收集。
而這個糞便袋子裡面通常還會放的有少量的防腐劑,袋口設置的是彈性鬆緊帶,好讓他更加方便的固定在便器的開口端。
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便器的內桶桶底下還會開的有很多的小孔,在使用的時候就會通過於外桶相連的抽氣管路抽氣。
從而使得收集袋內形成一定的負壓,這就非常有利於在失重的條件下收集糞便了,同時還能夠減少臭氣的外溢。
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等如廁好之後,收集袋的袋口會自動收緊,然後再撤出收集袋將其至於外包裝袋裡,投入特設的封閉性良好的廢物箱。
去年,我們的神舟十三號霍志剛就給大家解答疑惑航天員在太空是如何上廁所的。
信息來源:小央視頻2023年5月31日關於“在太空怎麼上廁所?聽翟志剛“娓娓道來”的報道
視頻截圖,圖片來源網絡
他表示來到衛生區如果要大便的話那就得先拿個大便帶,將它規整放好,然後打開風機,解好自己的褲腰帶後,再用綁帶將自己給固定好。
防止在上廁所的時候,人會突然飄走。
上好廁所後將大便帶給收起來,隨後再將大便袋裝到一個新的塑料袋裡,抽真空之後將其給熱封上。
翟志剛視頻截圖,圖片來源網絡
這還不算完,還得再拿個不透明的袋子將其給裝上然後將其給熱封,消毒後將其擺好放在衛生區裡面。
等到衛生區擺不下的時候,就將其放到飛船或者貨船裡面。
翟志剛視頻截圖,圖片來源網絡
不過通常都是直接放到貨船裡面的,但每隔一個月就得去檢查一下有沒有脹氣的,如果有就得及時用空間站的淨化裝置處理,否則就會釋放出有害氣體。
防止影響空間站的生活環境!
但翟志剛表示這只是一個大便的大概處理過程,其中還有很多細節都沒有講到。
信息來源:中國新聞網2020年11月4日關於“天價馬桶送到空間站 背後是航天員的辛酸如廁史”的報道
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而早在此前,就有報道稱航天員使用天空馬桶都是要經過專門訓練的。
因爲他們要確保屁股要緊貼坐墊的邊緣,使得馬桶保持完全密封,更爲重要的是還要對準直徑只有10釐米的中心孔,從而確保糞便不會飄出來。
翟志剛,圖片來源網絡
可見,在太空如廁還真的是挺麻煩的。
不過這都是比較好的情況了。
畢竟早在2003年的時候,我們的航天英雄楊利偉在長達21多小時的飛行過程中,只能是藉助航天服裡面類似尿不溼的小便收集裝置排便。
而這些排泄物肯定是要帶回地球進行處理的,否則只會變成太空垃圾到處漂浮。
楊利偉,圖片來源網絡
結語
我們改變不了太空失重的環境,但是我們能夠想方設法的適應環境,在太空中過上美好的生活。
所以通過科學的處理大小便,讓空間站的環境保持乾淨整潔,是非常必要的。
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而這一個個難題的克服,也爲我們探索太空打下了堅實的基礎。