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到达空间站以后人类怎么排泄?

作者:admin 发布时间: 2024-02-18 20:06:35

简介:】一、到达空间站以后人类怎么排泄?将马桶上的塑料软管紧贴到排泄器官上,马桶内的抽气设备将会把航天员的大小便收集到一个固定的容器里。小便比较简单,大便就不容易了。在无重力

一、到达空间站以后人类怎么排泄?

将马桶上的塑料软管紧贴到排泄器官上,马桶内的抽气设备将会把航天员的大小便收集到一个固定的容器里。小便比较简单,大便就不容易了。在无重力的环境里人体内的肠子漂浮着,内脏并不能正常工作。 航天员在太空行走期间都穿着一种称为"强力吸尿裤"的短衬裤,以解决小便问题。当航天员需要小便时,直接将小便尿在强力吸尿裤上,等回到气闸舱以后,将这种裤子扔掉即可。航天员在准备太空行走时,要先穿上这种裤子,一般是贴身穿,穿在液冷通风服的里面。这种强力吸尿裤外形像普通的运动短裤,不过它有极强的吸水能力,一条裤子能吸附2升多的尿。强力吸尿裤能强力吸尿的原因是,裤内缝有一层称为聚丙烯酸钠的化学织物,这种化学织物能吸附比自身重量重1000倍的水。

二、航天员在太空吃喝拉怎么处理的?

首先说吃:

太空里的食物都是地面上做好了带上去的。那就涉及到保存的问题,比较常见的是罐头食品和脱水食品。脱水食品啊,顾名思义都是“干的”,在太空里拿水泡开了才能吃,拿微波炉转一转就能吃热的了。

自然型食品就是普通食品,想必大家也都看到聂海胜他们3个航天员在天宫空间站里啃苹果的视频了,看他们仨吃得那叫一个开心啊。汤洪波啃得最快,扎着马步就把苹果啃完了,弄得国外的网友都羡慕嫉妒恨,苹果就属于自然型食品。

不过那自然型食品不会太多,苹果份量也不轻,自然是不能多带。大部分还是脱水食品。口感上其实是有一些问题的。也有一些新型的航天食品对口感的影响比较小,比如说辐照食品。

国际空间站里的汉堡包

在国际空间站上,肉类和面包通常是用这种方法处理的。日本人是到哪儿都忘不了拉面,韩国人到哪儿都忘不了泡菜。他们把泡菜和泡面做成了辐照食品,也就是说用高剂量的伽马射线照射,经过这样处理的食品是可以保存很长时间的,而且基本不破坏原来的营养成分。

太空拉面

NASA研究用红色LED来培养植物

现在国际空间站也开始供应一些新鲜的水果和蔬菜,数量也并不多。我们的天宫空间站上未来应该也能提供新鲜的水果和蔬菜,因为我们中华民族是一个非常擅长种菜的民族。那真是走到哪儿种到哪儿,到太空也不能例外。而且,我国已经制定了登陆火星的计划,在太空里种菜就不仅仅是个爱好,而是一个必须要面对的技术难关。去火星的路途可是非常漫长的,中间也得不到任何补给,那就只能全靠自己了。

俄罗斯和其他国家合作搞了一个“火星500”试验。从全世界招募了几名志愿者。在一个封闭的实验舱里生活足足520天。一切资源都是事先存放在实验舱里的,和外界的通讯联系也有很大的延迟。就是为了模拟飞船飞向火星的生活状态。我们中国也有一个志愿者叫王跃参与了这个实验。他面临的最大的困难就是吃饭,500多天吃不到中国菜。他实在是太想念家乡的味道了,想吃个拉条子,可惜实验舱里面没有啊。再说,俄罗斯提供的航天食品虽然也尽量做到味道可口,但是真要吃上好几个月,吃上一年多,估计您都能吃出心理阴影。

王跃走出火星500实验舱

所以在太空里种菜就成为一个非常好的补充。这是对士气最大的提振。当然啦,毕竟太空嘛,你想吃个炒菜,西红柿炒鸡蛋?那肯定是不行的。你最多做个蔬菜水果沙拉,或者你教外国宇航员拍黄瓜,这也是凉拌的。吃不完可以放在冰箱里,空间站里也有冰箱,保存几天没问题。

最后,还有非常重要的一大类食品叫功能食品,其实就是为了补充航天员身体所需的各种营养成分。太空里的环境和地面毕竟不一样。他们对抗辐射要求很高。那么也就需要提高食品中的天然抗氧化剂的含量,比如说原花青素、Ω-3脂肪酸,甚至是植物的膳食纤维都可以预防或者是改善辐射造成的伤害。

还有,在失重环境下,宇航员的肠道菌群也可能退化。所以呢,还需要考虑增加一些富含益生菌的食品。意大利人曾经把普通酸奶加上蓝莓作冻干处理带上太空。在地上是民以食为天,在太空里也是一样,吃饭从来都是头等大事。

当然啦。空间站肯定是备有常用的药品的,因为航天员在太空里生了病,那可不是闹着玩的。当然有些事儿不属于生病,比如说女性的生理期。我们这次可是有女性宇航员上太空的哦,来大姨妈了怎么办呢?她在太空里起码碰到6次。有人觉得在太空里完全失重状态下,会不会造成什么麻烦?其实这种事大可不必担心,和在地球上并没有太大区别。

佩姬·惠特森

如今上过太空的女宇航员不少,而且有些人在太空里面住的时间也不短,创造纪录最多的是美国的女宇航员佩姬·惠特森,人家在太空里累积居住了666天,单次最长记录是290天,总共执行过10次太空行走。人家没受到什么困扰,感觉和在地球上差不多。

只有一件事,女航天员们必须要小心点,那就是别让血液混入水回收系统。因为在空间站里所有的水资源都是要回收的,一滴都不能浪费。回收系统有处理人类尿液的能力,但是没有处理人类血液的能力。

空间站是离不开水的,你总要洗洗涮涮吧,早上起来刷牙洗脸,上厕所也要冲水。再加上人要喝水,喝水就会产生尿液。加起来大概是2公斤。人也会出汗,也会呼吸,也在向外排出水蒸气,一天下来会向外排出1.8公斤。我们的空间站一般来讲是住3个人,一天下来要消耗11公斤的水。这些水全都不能浪费,全都是要回收的。

和平号的水回收处理流程

卫生用水是从下水道进行收集的。航天员的尿液是从厕所收集的,冷凝水是从空气循环系统收集的。这是3条不同的线路,俄罗斯人的和平号空间站在处理这3种水的时候,可以说是泾渭分明,井水不犯河水。你洗洗涮涮用的那些水,在净化回收以后还是用来洗洗涮涮。舱内收集到的那些冷凝水,最后经过净化处理以后,主要用来给宇航员喝。尿液经过净化以后,用来电解制造氧气。这完全是三条独立的路线。如果水量不够的话,只能靠地面补充,用进步号货运飞船定期补给。

国际空间站水回收处理流程

美国人在国际空间站上采用的技术就完全不一样了,尿液要经过预处理,利用真空让尿液在低温下沸腾蒸发,然后再压缩。获得尿液蒸馏水。然后把三种水混在一起,统一净化处理,最后达到饮用水标准。这种饮用水比地上的自来水还要干净很多,可以直接喝。但是俄罗斯人心理上过不了这个坎儿,一开始还不怎么愿意,后来也就慢慢接受了。其实啊,说是国际空间站,说到底美俄还是两家人,好东西都是两套。

那我国的天宫空间站又是怎么处理的呢?据我查到的资料,过程跟俄罗斯是类似的,尿液蒸馏水最终是用作电解水产生氧气,并不是直接用来喝的。当然水是不可能100%回收的,尿液处理以后,剩下一点点高浓度的废水,还有压缩处理过的粪便,以及其他的一切垃圾,都要装进货运飞船,仍进大气层里烧掉,一了百了了。说实话,太空里体验最差的就是上大号,没有之一。后续处理也是最麻烦的。目前有一些方案是利用微生物对粪便进行处理,但是也还停留在实验室阶段。

三、求解,宇航员怎么大小便?

航天员通过“漏斗”来解决小便问题。“漏斗”连接软管,软管的另一端连接至尿液收集系统。航天员小便时要打开收集系统内的风扇,这样就可以将尿从漏斗经软管吸进小便收集器内。

2、大便是使用专用的“抽气马桶”。它靠风机抽吸,先把其中的水分、臭气抽掉,再把干的部分用塑料袋密封起来。

由于太空中无重力,航天员的肠子处于漂浮状态,内脏不能正常工作,所以航天员经常会有排便吃力、耗时较长等问题。

四、太空中为什么能吞咽?

太空环境中,由于失重的状态,食物和水无法像在地球上那样自然地流动和分布,因此需要采取特殊的措施来处理和保存食物。虽然太空环境中的失重状态会对人体产生一定的影响,但宇航员的身体结构和生理功能已经适应了这种环境,可以进行正常的吞咽动作。

在吞咽过程中,口腔和食道肌肉的协调作用是实现食物进入胃中的关键。宇航员在太空中的吞咽动作与地球上类似,通过口腔和食道的肌肉收缩和舒张,将食物推入胃中。同时,为了防止食物在口腔和呼吸道中停留,宇航员需要保持良好的口腔卫生习惯,以及注意食物的质地和大小,以便顺利完成吞咽过程。

此外,太空环境中的失重状态还可能对人体的消化系统产生一定的影响。例如,在太空飞行中,宇航员的肠道可能会发生扩张,导致消化功能下降。因此,为了保持身体健康,宇航员需要采取特殊的饮食计划,以确保获得足够的营养和水分。

五、宇航员是怎样拉大便的?

航天员在太空中排便是一个比较复杂的问题,需要依靠特殊的设备和技术来解决。一般来说,航天员在太空中排便有以下几种方式:

1. 带着排泄袋:航天员可以在身上携带排泄袋,类似于一次性尿布,用完后直接丢弃。排泄袋一般由吸附剂和杀菌剂构成,可以有效地处理排泄物。

2. 使用压缩式排泄系统:这种系统通过压缩排泄物,将其压缩成小块,然后存储在容器中。这种系统可以有效地减少排泄物的体积和重量,方便储存和处理。

3. 使用真空式排泄系统:这种系统通过真空吸力将排泄物吸入容器中,然后进行储存和处理。这种系统可以有效地减少排泄物的体积和重量,也可以减少排泄物对环境的影响。

需要注意的是,航天员在太空中排便需要遵守特殊的卫生和安全规定,以确保排泄物不会对太空舱内的环境和设备造成影响。同时,排泄物的处理也需要采取特殊的技术和措施,以确保对太空环境的影响最小化。

六、航天员在飞船中如何正常呼吸?

飞船的生命保障措施

如果飞船仅仅计划作短时间的太空飞行,它只需要携带压缩氧气罐就能满足需要。而对于空间站这样的长时间飞行器,则大多采用制氧机(OGS)电解水的办法来生产氧气。在将宇航员的生活废水以及从空气中过滤的水气进行处理后,可以利用太阳能电池所产生的电能来分解水,产生的氢气排出飞船,氧气用于呼吸。

水的电解

除了利用电解水来满足大多数氧气需求外,空间站还利用液态氧推进剂和固体高氯酸锂罐作为备份。高氯酸锂燃烧可以生成气态氧气,每一个罐可以为一名乘员提供一天的应急氧气需求。

安装在国际空间站的俄罗斯制氧机Elektron

氧气的制备可以通过电解水加以解决,相比之下,二氧化碳的过滤则要麻烦得多。对于人类来说,我们呼出的二氧化碳气体、水气,以及通过肠道和皮肤排放到空气中的氨气、丙酮、甲醇、微生物等都是有害的,需要从空气中过滤并清除。

在阿波罗飞船以及其它大多数载人飞船里,会利用氢氧化锂或过氧化锂来过滤空气中的二氧化碳气体,其化学反应过程如下:

2LiOH + CO₂→Li₂CO₃+ H₂O

2Li₂O₂ + 2CO₂ →2Li₂CO₃ + O₂

阿波罗13号上的二氧化碳过滤装置

相比于段时间飞行的宇宙飞船而言,国际空间站上用于过滤二氧化碳和有害气体的装置则要复杂得多,这套被称为CDRA的二氧化碳清除组件采用了热胺洗涤的原理,它非常高效,也更加昂贵和费电。

CDRA利用将包括单乙醇胺在内的各种胺制成分子筛,冷却的胺会在二氧化碳分子通过时与其发生化学反应,吸收二氧化碳,这个过程被称为“胺洗涤”;而在加热时,反应是可逆的:

CO₂ + 2HOCH₂CH₂NH₂ ↔HOCH₂CH₂NH₃ ⁺ + HOCH₂CH₂NHCO₂ ⁻

安装在ISS节点3宁静舱里的CDRA单元

尽管胺洗涤法清除二氧化碳所采用的设备极其昂贵,但由于它的反应过程可逆,这意味着胺在相当长时间内可以重复使用,不需要补充原料。这节省了运输成本,也使维护变得容易,还提高了安全性。

国际空间站的CDRA装置安装在欧洲航天局制造的宁静舱里,它位于国际空间站的节点3位置,可以说这里不仅是宇航员的厕所、运动场所、观察地球的窗口,还是整个国际空间站空气循环和生命保障系统的核心部分。

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