1. 航天员怎么上厕所,航天员在太空上一次厕所?
太空马桶的价格高达几千万美元,而且还要将航天员固体排泄物专门收集起来压成块,带回地面进行研究。
航天员在太空上厕所问题曾一致困扰科学家,说它是一个难题毫不为过,因为太空不同于地球,是一个失重的环境,而随着宇航员在太空执行任务时间越久,太空如何上厕所成为了一个不可避免的话题。
太空厕所发展史。美国前宇航员佩吉·惠特森在空间站曾创下了655天的生活记录,当她返回地球以后,面对记者的采访,直言在太空只有一件事让她记忆深刻,那就是上厕所,从佩吉·惠特森的表述可以看出,在太空上厕所的确并非易事。
早期由于航天员执行任务时间短,并没有考虑太空上厕所的问题。
1961年5月5日,美国宇航局发射了“水星号”飞船,而执行这次任务的正是航天员艾伦·谢泼德,在飞船即将发射时,艾伦·谢泼德向地面控制人员提出自己想要上厕所的需求,但是碍于距离发射时间很近,而一切都已准备就绪,最后无奈之下只能“就地解决”。
比较原始的排泄物收集装置。
以美国宇航局为例,后来为了应对航天员排泄物问题,专门发明了一种名为“袖套”的装置,实际上根本谈不上装置,只是一个尿液收集工具而已,但相对于之前而言,已经有了进步,但是这种装置的密封性较差,也发生过不少尿液泄露的事情。
相对完善的太空厕所。
在航天飞机时代,这个时期已经在航天飞机上配备有价值5万美元的太空厕所,但是使用很不方便,在航天员进入太空之前,地面上就需要做大量如何使用太空厕所的练习。同时,考虑到航天员在太空行走过程当中的需求,专门配备有一个类似于“纸尿裤”的装备,最多可容纳3.5杯尿液。
空间站时期的厕所。
到了空间站时期,世界各国都开始将航天员上厕所问题列为重要考虑因素,因为这个时期航天员需要在空间站工作几个月时间。以国际空间站为例,配备有价值1900万美元的太空厕所,可将尿液和固体排泄物分开处理,这个时期的太空厕所已经做到了很人性化。
我国如何解决航天员上厕所问题。2003年10月15日我国发射了“神舟五号”飞船,这是继苏联和美国之后,世界上第三个把人送入太空的国家,在轨运行14圈,总共历时21小时23分,这个时期并没有考虑太空上厕所问题,毕竟在轨运行时间不长,对航天员饮食方面略加调整就能在一定程度上解决上厕所的问题。
从“神州六号”飞船开始,我国正式考虑航天员太空上厕所问题,也是“神州六号”飞船着重考虑的一个问题。同时,这个时期的航天员已经可以吃上热食了,据相关数据显示,“神舟六号”飞船马桶造价为1800万元。
说到我国太空厕所,就不得不提一个人——金徐凯,这是一位只有高中学历的民间发明家,拥有80多项发明专利和成果。在中国第七届航展上,金徐凯向外界展示了他发明的太空厕所,这项成果引起了国内外的广泛关注。
考虑到太空失重环境,而且航天员在上厕所时很容易发生便秘问题,而目前的太空厕所虽然先进,但依旧存在不少问题。航天员在上厕所时,首先要固定下半身,然后将身体紧靠在马桶座上,同时要保证对准固体排泄物收集口,这个过程需要航天员足够小心才能顺利完成,很容易发生固体排泄物从马桶中“飘出”的情况。
举一个很形象的例子,如今的太空马桶很像一个吸尘器,但是对于太空马桶而言,吸力多少才合适呢?因为对于不同的航天员,甚至同一个航天员在排泄过程当中,固体排泄物的黏度是不同的,如果吸力太大,则有可能会损伤航天员的身体,但吸力太小,又起不到收集效果。
为此,金徐凯是这样考虑设计的:既然如今的马桶存在以上缺陷,那么反其道而行之,金徐凯以及他的团队将目光放在“体内采集”上,经历了上千次实验以后,发明了一种体内螺旋采挖式太空马桶。
这种装置体积相较于传统的太空马桶大大减小,只有传统太空马桶的1/30大小左右,而且造价很便宜,使用时只需要充电就可以,不少人表示这种“体内采集”式马桶会对航天员身体造成伤害,但金徐凯解释道,这个过程在人体可承受范围之内,因此不会对航天员身体造成伤害。
回到我国目前使用的太空马桶,外表看起来和普通马桶没有多少区别,但设计时需要测量航天员臀部几何特征,然后进行有针对性的设计,这种太空马桶有尿液收集器和固体排泄物收集器,且尿液和固体排泄物会分开处置,尿液经过蒸气压缩蒸馏技术净化以后,又会变成再次使用的饮用水,而固体排泄物将会另外收集至专用密封袋中,少量的固体排泄物将会被带回地球,用于研究微重力情况下航天员的消化情况等。
最贵的太空马桶。1969年,美国宇航员成功登上了月球,但是受制于当时的条件限制,没有相应的排泄物处理装置,以至于到如今月球上仍有不少排泄物收集袋。
2020年的时候,美国通过飞船在给国际空间站运送物资的时候,携带了一个价值高达2300万美元的太空马桶,那么这个马桶有什么特殊之处,为什么会这么贵。
总的来说,有以下三点优势:
其一、相比于传统太空马桶,这款马桶重量更轻、体积更小。以国际空间站为例,长110米、宽88米,看起来这个面积似乎也不小,可是对于空间站而言,可谓是真正意义上的寸土寸金,因为空间站不光是航天员的工作场所,而且有各种设备以及实验所需的仪器等等。所以减小太空马桶的体积意义非凡,其重量和传统太空马桶相比,减少了65%。
其二、更加人性化。在过去,航天员一般都是以男性为主,而这款太空马桶更多地考虑了女性航天员使用的方便性,所以更加人性化。
其三、在一定程度上进一步完善了传统太空马桶的缺陷。前面提到,传统太空马桶很有可能因为吸力的问题导致排泄物从马桶中“漂出”的情况,而这款太空马桶安装了超强的钛合金风扇分离器,能有效解决这个问题。
航天员在执行任务时还会遇到哪些难题。根据最新航天领域的资料显示,培养一名航天员的成本精确到以克来计算,什么意思呢,假设一名宇航员的体重为65千克,而1克体重所需要的培养成本至少为7400美元,按照这个数值来计算,培养一名体重65千克的航天员所花的成本至少在15亿美元左右。
这是培养成本方面,此外,航天员本身也需要经历非常人所能接受的各种训练,包括体质锻炼、心理训练、特殊环境耐力训练、生存训练等几十项训练,一般要求是拥有几千小时飞行经验的特级战斗机飞行员,还要经过长达10年左右时间的训练才能成为一名合格的航天员。
那么,在航天员执行任务时,都会遇到哪些困难呢。
其一、航天员在火箭发射升空过程中身体需要承受巨大的“压力”。这种“压力”称为过载,在火箭加速上升过程中身体需要承受好几倍身体的重量。当然,在地面上就会有相应的训练,考虑到一些特殊的情况,航天员训练时都是以8倍身体重量为过载最大值进行训练,即所谓的8个G。
其二、有可能在执行任务时遇到一些突发情况发生危险。诸如宇航服破裂、被太空漂浮物袭击、太空迷失等各种突发情况,而这几种情况在历史上都有真实发生过。
其三、在执行任务时,一直要穿着宇航服,对于身体是极大的考验。宇航服根据不同的使用场景分为舱内宇航服和舱外宇航服,前者的重量在20公斤左右,后者的重量高达120公斤,尤其在舱外作业时,在身穿120公斤宇航服的情况下还要进行各种高难度作业,对于航天员来说是一种很大的考验。
其四、即使在日常生活中航天员依旧会遇到不少难题。太空毕竟不同于地球,所以航天员的生活或多或少都会受到一定程度的影响,比如睡觉、洗澡等各种问题。
结语。所以总的来说,航天员在太空上厕所并非一件易事,而且成本很高,粗略保守估计,将太空马桶的寿命以及维修情况考虑在内,航天员在太空上一次厕所的费用至少在千元以上。
文/京兆杜氏
文中所使用的数据为公开报道所得,并非官方数据,如有纰漏,万望指正。文末关于费用的计算为作者个人粗略计算所得,仅代表个人观点。
2. 刘洋和男宇航员在一起生活?
其实就是在一个办公室一起工作,一个食堂吃大锅饭而已,这有什么好尴尬的,日常大家都在做任务,谁上班能不接触异性,思想要纯洁。我估计刘洋她自个在新环境随着逐渐适应之后,根本没时间去考虑这些。
3. 航天员在太空怎样生活?
一、(住:挂着睡,能洗澡) 飞船上可以洗澡,这点你可能没有想到吧!尽管飞船内空间不足6立方米,但仍然可以解决宇航员的洗澡问题------因为飞船内有一个独特的用来洗澡的袋子,还可以沐浴。 由于处于失重状态,宇航员在飞船内睡觉也跟地球上不一样。地面上有重力,而太空中却没有重力,宇航员一躺就飘起来了。对此,飞船内单独准备了睡袋,挂在壁上,睡觉的时候要进到这个睡袋里面,就挂在那里……
二、(吃:压缩砖,牙膏管) 宇航员的菜单也很丰富,有20种选择,并没有大家想象的那样难以下咽。不过,太空食品并非一般蔬菜水果,而是特别加工的过的“压缩砖”或“牙膏管”,对上一定比例的水后,能过恢复原形,味道也不错,里面包含了所有人体需要的营养成分。但在失重的条件下,菜无法像在地面上一样老实待在盘子里,而是摆在桌上就飘起来了。所以专家们把太空食物设计成了牙膏式的,吃的时候像挤牙膏一样往嘴巴里挤
4. 在太空怎样洗澡?
首先,在太空中是失重环境,不可能像地球上传统的淋浴方式一样。最初,宇航员们主要通过两块海绵来为自己洗澡的。两块海绵,一块用来清洗,一块用来漂洗,用免冲洗的洗发水洗头。因为水和肥皂水在失重状态不会自然流下,会粘在皮肤上,然后需要用毛巾将其擦干,最后多余的水会被回收系统吸走。
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然而现在,空间站建成后,洗澡的条件有了一定进步。航天员们可以进入一个可以折叠的圆柱形“浴桶”中,把脚固定在底部。把折叠的浴桶向上拉,与顶部连接在一起。在浴桶里面,宇航员可以把肥皂液涂满全身,然后通过2.8升的加压水冲洗干净,水从浴桶里的软管和淋浴头流出。
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但是水滴和肥皂不会向下流到排水系统中,而是漂浮在周围,需要使用抽吸装置再次清除多余水滴。
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有了像样的淋浴后,上厕所也是一大问题。当宇航员穿着厚重的太空服在飞船外工作时或太空行走时,太空服一般装有尿布,以便宇航员可以在户外长时间工作,不过大号并无法解决。
5. 中国的载人飞船上航天员在太空如何生活?
1,刷牙
中国的载人飞船上,通常配备有口腔清洁剂和口腔清洁指套。口腔清洁剂一般在航天员餐后咀嚼,它像口香糖一样,可以达到清洁口腔的目的。口腔清洁指套是一种纱布指套,上面附有抑制细菌的清洁剂,可以直接戴在手指上,伸入口腔擦拭牙齿,按摩牙根。
2,洗脸
航天员在太空比在地面更容易出汗,因此在太空清洁皮肤是十分必要的。由于水在失重环境中形成水滴后会飞起来,在太空洗脸和洗澡可是不是很容易。飞行时间短,空间有限,航天员一般采用比较简单的方法,如用干的或湿的毛巾擦洗,或干湿并用擦洗。
3,洗澡
全身或局部擦洗要用专用的毛巾或海绵等,毛巾或海绵中一般含有杀菌止痒剂。如果空间允许航天员在一般要“天空实验室”上洗澡。像中国“天宫一号”的舱内配备有专用洗澡巾和洗发巾。航天员每三天洗一次澡,洗澡时用洗澡巾清洁全身,然后用干毛巾擦拭,洗发时使用专用的洗发巾。
4,睡觉
在太空中睡觉,也不是一件容易的事,不能来回翻动。如图航天员在“发现号”航天飞机舱内,一般在飞机舱内睡觉,都要系上安全带,不然很容易掉落。
5,上厕所
航天员在太空中大小便,那可不是简单的事。他们使用的是“抽气马桶”,要靠气流将大小便带走。太空厕所配备了小型坐便器和喇叭口状的小便器,男性航天员的小便器是漏斗状的,女性航天员的小便器是一根软管上接一个特殊的橡皮容器,它可压在女性航天员的皮肤上。
6. 太空生活上厕所百科?
“太空厕所工作方式非常像吸尘器,使用不同的气压吸固体粪便。宇航员粪便并不是抛弃至太空之中,而是存储在空间站,之后返回至地球。”
太空小便装置设计非常巧妙,将为每一位宇航员提供私人小便漏斗状装置,它连接一个软管接口,当宇航员进行小便时,风扇将吸尿液进入一个小便水池。格林解释称,男女宇航员的小便装置各不相同,实际上女性小便装置更简单,易于操作。她们可以直接将小便装置接触身体进行使用,相比之下,男宇航员使用时就更加困难,他们必须将小便装置接近身体,能够收集尿液,但又不能非常接近,避免吸入装置对男性生殖器官构成伤害。
7. 航天员在舱内如何大便?
在太空,航天员在大便时,肛门必须设法对准直径只有大约10厘米的一个小开口,以确保他们在坐下大解时,不会有粪便弄到外面。为了训练宇航员在如厕时肛门对准马桶口,NASA设计了一种内部带有摄像头的厕所,马桶上装有监控摄像头,镜头朝上。宇航员必须通过监控,实时观看自己的如厕过程,纠正自己不正确的姿势,从而训练如何正确使用坐便器。
男女宇航员的小便装置各不相同,实际上女性小便装置更简单,易于操作。她们可以直接将小便装置接触身体进行使用,相比之下,男宇航员使用时就比较困难,他们必须将小便装置接近身体,以便收集尿液,但又不能非常接近,避免吸入装置对男性生殖器官构成伤害。
小便后用水冲洗,并用杀菌剂控制臭气和细菌。大便时使用一个口径较小的马桶,所谓“抽水马桶”实际上是“抽气马桶”——因为马桶内不使用水,而是用气。马桶本身就像一个真空吸尘器,利用空气压力把固体排泄物吸走。大便袋中的大便经压缩处理,暂时存放在铝容器中,最后被带回地球。马桶的一侧有一个控制杆,能开、关马桶的盖板和吸孔。马桶用真空吸尘器来清洁,用活性炭空气过滤净化系统来除去臭味。