2024年11月4日凌晨,神舟十八号的三名宇航员乘坐返回舱抵达着陆点。
随着他们的成功归来,一项惊人的数据也被公之于众,据悉,在飞往太空的这大半年时间里,他们一共积累了400斤左右的排泄物。
这下网友们可热闹了,要知道,在太空中根本没有重力这一说,不管人还是物体,都会处于失重状态,400斤的排泄物如果满仓飞,那场面一定非常壮观。
那么问题来了,在失重的空间里,这些排泄物究竟是如何处理的呢?
如厕初体验
在太空中生活,想必很多网友们都很想体验一下,但对于宇航员来说,这并不是一件容易挑战的事情。
1665年,牛顿在苹果树下发现了万有引力,那个时候大家对“力”的认知还是处于自由落体的概念中。
可随着人类对地球之外的逐步探索,我们才知道,原来在宇宙中根本没有重力这一说法,哪怕再庞大的物体,到了宇宙里都会处于失重状态。
1961年4月12日,那是人类第一次探索太空,当时苏联的宇航员乘坐“东方1号”绕地球飞行了一圈,完成了征服太空的第一步,于是那天被定为“世界航天节”。
这次飞行一共用时108分钟,还不到两个小时,因为在太空中停留的时间较短,所以一开始在面临排泄这个难题时,最常见的办法就是“憋着”。
后来随着人类征服宇宙的进度条越来越长,在太空中待着的时间就越久,于是宇航员的排泄方式进化为“顺着太空服的管子排尿”。
当然,这个做法还是有很多弊端的,长期用这种方法排尿的话,外面就会形成一层冰层,而且,如果大便被排到外太空,那绝对是一道靓丽的风景线。
除了这种排泄方式,早期宇航员最常用的还有一个办法,那就是直接尿在航天服里,之前美国的一位宇航员就干过这样的事。
当时在飞行途中,他因为尿急,于是向地面的指挥中心发送了请求,在征得同意后,他直接在航天服中一泻千里,导致在之后的太空作业中,一直与自己的尿液相伴。
这起事件发生之后,美国航天局进行了深刻的反思,在经过不断地测试之后,他们发明了一种高分子吸水材料制成的尿不湿,放在航天旅途中以备不时之需。
但是随着宇航员在航天中作业时间的增长,这种尿不湿显然并不能满足日常生活所需,为了能切实解决问题,“太空马桶”应运而生。
外国马桶进化史
一开始,太空马桶的设计是比较简单的,采用的是抽气原理,它的另一端连接的是一个塑料套。
当大便被排出时,马桶会快速关闭橡皮阀,大便会顺着气流导入到塑料套中,最终进入特制的垃圾箱里,而尿液则被导入到尿液的储备箱。
当累积到一定体积的时候,这种排泄物的垃圾箱就会被弹出舱外,但因为这种方式非常不环保,后来被严令禁止。
在经过不断地改良之后,太空的抽气马桶又进入到了新的模式,就像男卫生间一样,分为大便和小便两种使用方式。
在马桶的中央有一个10厘米左右的孔洞,这是用来专门收集大便的,为了能精准对上孔洞,每位航天员在飞入太空前都要做反复地训练。
他们甚至在马桶上安装了一个摄像头,方便观察自己是否能对准孔洞。
而小便用的则是漏斗状的适配器,下面连接的是一个软管,软管的另外一边是一个小型的抽气机,虽然马桶不分男女,但是适配器是有男女之分的。
当排泄完成之后,桶内的大便会被真空干燥,然后进行压缩,防止占用舱内空间,而小便在经过一定的处理之后,会被宇航员们循环使用。
只不过这样的马桶也有一定的缺点,就是小便出口处容易结冰,之前美国宇航员就曾发生过这样的情况,因为厕所被堵,他们最后只能使用大小便收集袋解决。
因为担心排泄物满天飞,在使用时需要非常的小心翼翼,鉴于这次的前车之鉴,外国的“国际空间站”上一般都会准备一个备用厕所。
但由于技术不完善,经常会出现各种各样的问题,就比如2009年的厕所事故,当时用来冲马桶的水流入到了错误的地方,导致13名宇航员内急问题不能解决。
虽然有一个备用厕所,但是禁不住人太多,最后7名宇航员只能使用航天飞机上的厕所。
2020年,美国航天局用天鹅座货运飞船,向国际空间站运送了一个价值1.5亿的新马桶。
在饱受多次的马桶故障后,美国的航天员们终于解决了“屎尿屁”的终极难题。
中国的“太空卫生间”
2003年,杨利伟坐着神舟五号飞天时,因为时间不是很长,所以使用的是特殊材料制成的纸尿裤。
当这则新闻被报道之后,引起了打工青年金徐凯的注意,当时他的心中只有一个想法,那就是要让航天英雄们能够正常解决内急。
在他和创作团队夜以继日的努力下,咱们中国自己的“太空马桶”最终大功告成。
这个马桶采用的是“体内螺旋式采挖”,在经过层层测试后,最终以一万元人民币的价格面世,比起美国的天价马桶,简直极具性价比。
而随着太空技术的逐渐成熟,如今神州飞船内的厕所,都已经开始智能化了,不仅操作方便而且非常环保。
马桶可以自动识别排泄物的种类,然后自行收集处理,尤其是尿液,在经过过滤、蒸馏和消毒之后,太空中的“废水”直接变成了可以喝的饮用水。
不过,比起尿液的处理方式,大便的处理要更加麻烦一些,以目前来说,有两种处理方式,一个是燃烧,一个是压缩处理,这两种方式各有各的优缺点。
如果将排泄物进行高温燃烧,虽然在一定程度上可以节省舱内的空间,但是比较耗费能源。
如果是进行压缩处理的话,这个方法是比较简单的,只不过压缩之后的粪便容易滋生细菌。
但好在这种粪便极具研究价值,通过这些粪便,科学家们可以对宇航员们的身体进行更加详细的了解。
总得来说,之前困扰我们的难题,最终都会随着科技的进步而迎刃而解,所以我们探索未知的脚步也永远不会停止。