神舟13号航天员将在太空呆6个月，如厕题目怎么解决？技术含量高

时尚童_i9kAB · 发表于 2021-10-14 16:07:30|来自：中国

神舟13号乘组有3名航天员：翟志刚、王亚平、叶光富，此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。云云长的在轨时间，也让各人对航天员的生理问题非常关注，比方女性怎样解决生理期等。

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，用上了相当有技能含量的高科技。为什么会如许呢？咱们先来看看怎样排泄的问题，这个在地球上再正常不过的动作，在空间站却成了困难，罪魁祸首就是失重的环境。

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，排泄物会天然着落。只要马桶开口够大，稍加对准就可轻松搞定，不会把四周弄脏一点点儿。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劫难。乱飞的排泄物会沾染空间站的环境，令人作呕，另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、发射前干净肠道等方法来避免在任务期间排便。排尿则可以用网络袋来解决。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。

尿液网络袋
但在狭窄的阿波罗飞船上不可能建一个厕所，于是美国人利用了粪便网络袋，这种袋子有个漏斗状的圆形开口，利用时用胶布将网络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，并揉搓匀称，否则粪便会产气愤体，有可能把袋子爆掉。

阿波罗飞船的粪便网络袋以及利用方法
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：那玩意儿是从那里来的？
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：我也不以为这是我拉的！
斯塔福德：也不是我！我的有点粘。赶紧把它丢掉！
杨：万能的天主！
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。厥后的登月过程中，宇航员纷纷把装有粪便的袋子扔到了月球上。以如今的眼光来看，这种举动严重地污染了月球环境！

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，粪便网络袋、尿液网络袋，以及厥后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，是时间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，通过负压等方法在网络口形成的强大向内气流，可将排泄物吸进去并储存起来。原理很简朴，但是实现起来并不容易。

美国航天飞机利用的太空马桶
为了确保密封性，网络便便的开口相当小，美国曾利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，通过这种训练来进步如厕“精度”。而小便则通过一根管子来网络，男性比较方便，对女性就不太友爱了。
在如厕时，宇航员还要注意固定住自己的身材，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非常难用，比方美国“天空实验室”上的马桶，据说有位仁兄上去后干脆不吃饭，以避免利用该马桶，但由于人不吃饭也不能保证不排泄，末了也没能幸免。

国际空间站上的马桶开口巨细
别看这种太空抽气马桶云云不好使，内部结构可是相当复杂，属于高科技产物。随着技能的不断改进，太空马桶还配备了尿液分流器、粪便压缩干燥器、臭味抑制器和细菌过滤器等设备，技能含量很高。如今据说还出现了能够在如厕后吹干屁股的吹风机，考虑的算是相当殷勤了。
不仅仅是巨细便，航天员的另一种排泄物：气体，也必要用太空马桶解决。由于屁的成分中含有甲烷、氢气等可燃气体，如果直接排到空间站的空气中，不仅味道难闻，积聚起来另有爆炸风险。因此，航天员如果想要释放气体，也得利用抽气马桶。

国际空间站上的俄制厕所
在太空马桶领域，俄罗斯的技能在相当长的时间里都比美国好，以至于国际空间站上的厕所就是俄罗斯建造的，价格高达1900万美元。厥后NASA自己开发了一套马桶UWMS送了上云，利用更方便，更耐腐蚀，对女性也更加友爱。据说在研制过程中特意研究了女性志愿者的如厕过程，以便到达最佳的人体工程学效果。但这套马桶比俄国货还贵，代价到达了2300万美元。

新式太空马桶UWMS
我国在神舟5号初次载人上太空时，由于逗留时间短，航天服里配备的还是雷同尿不湿的小便网络装置，到了神舟6号就有了雷同太空抽气马桶的巨细便网络器。如今，我国空间站也配备了自主研制的专属太空马桶，根据男女航天员的不同生理结构特点设计，可以在风机作用下，产生稳定、可靠的气体流场，从而在微重力环境下实现排泄物的网络，这说明我们在“太空如厕技能”方面已经到达了国际先进水平。

解决了怎样如厕的问题并不算完，还得考虑怎样处理惩罚排泄物。神舟13号的3名航天员将在太空中呆上6个月，这期间产生的排泄物总量还是相当大的！
一般来说，人天天平均必要排便150~200克，排尿1500~2000毫升。咱们取个中值，按天天排便175克，排尿1750毫升计算，3名航天员在6个月时间里总的排便量将到达94.5公斤，排尿量更是到达了964公斤（尿比重按1.02）。即便考虑到航天员吃的可能是低残渣饮食，排便量较少，但尿液是不太可能能淘汰的，排泄物总量还是大概率会凌驾1000公斤，非常惊人。
这么大的量，能不能像在地球上一样，建一个化粪池来储存呢？在寸土寸金的空间站上显然不能，而且储存这么多排泄物也没多大用处。因此，粪便会进行真空干燥处理惩罚，排出此中的水分，剩下的固体物质将被带回地球，或是由货运飞船在返回时在大气层中烧毁，化作流星般的烟火。

货运飞船在返回大气层时烧毁
不过除了便便之外，尿液也是个大问题！根据前面的计算，在6个月的时间里3位航天员的排尿量到达900多公斤，接近1吨，这么多的尿液会占据相当大的体积，不可能一直储存在空间站上。因此，早期的太空厕所会将其直接排出舱外。尿液一到外面就会先沸腾，然后再凝华，形成云状的尿晶体，闪闪发光非常美丽。
然而在观赏完美景后，这些冰晶就会带来很大的麻烦。1986年发射的和平号空间站就利用了排出式的浴室和厕所，经过多年运行之后，太阳能电池板被洗澡水和尿液形成的冰块层层包裹，发电效率丧失了40%，活动的冰块还会撞击电池板造成损坏。

和平号空间站
因此，如今空间站里的太空马桶已经不再向太空直排，而是会先对尿液进行处理惩罚。由于尿的成分绝大部分都是水，而水在太空中是一种宝贵的资源。用火箭和货运飞船向空间站运送1吨水，代价是非常高昂的，因此，尿里的水分就被科学家看中了。
我国空间站就配备了尿处理惩罚子系统和净水器，在经过蒸馏和深度净化等复杂的处理惩罚工艺后，尿液中的水分会被回收，纯净水平到达了可以饮用的水平。航天员不仅可以喝这些水，还能够拿来制氧。如许一来，空间站就实现了水的循环利用，极大地减轻了物资运送的负担和资本。
如今，三急的问题都解决了，各人可以放心了吧！