航天員怎么拉屎

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【航天員怎么拉屎】
    有些事情在地面上是不成問題的問題,可是在太空中就成了大問題,大小便就是一個(gè)典型的例子。1961年5月5日,美國(guó)第一位航天員謝潑德坐在水星號(hào)飛船內(nèi)等待發(fā)射升空,由于技術(shù)原因發(fā)射被拖延了4個(gè)多小時(shí),這時(shí)謝潑德向地面控制中心報(bào)告要求撒尿,因?yàn)樗锬蛞呀?jīng)憋了好長(zhǎng)一段時(shí)間,現(xiàn)在實(shí)在憋不住了。
    按原計(jì)劃,由于這次太空飛行的時(shí)間不長(zhǎng),因此沒有必要為航天員準(zhǔn)備大小便設(shè)備,現(xiàn)在謝潑德突然提出要撒尿,給地面控制中心和工程技術(shù)人員一個(gè)措手不及。經(jīng)過同有關(guān)方面緊急磋商,地面控制中心最后決定,讓謝潑德直接往自己穿的航天服的褲子里尿。
    為太空飛行的航天員解決大小便問題并不像在地面那樣簡(jiǎn)單,一方面是因?yàn)樘帐鞘е丨h(huán)境,人排出來的大小便不是往下流,而處于飄浮狀態(tài);另一方面是所有在太空的設(shè)備,都必須是體積小、重量輕、耗電少,這就給設(shè)計(jì)工作帶來極大的困難。因此地面上所有的個(gè)人衛(wèi)生設(shè)備在太空都不適用。
    大小便收集袋不好使用
    美國(guó)航宇局吸取謝潑德的教訓(xùn),很快為航天員設(shè)計(jì)出一種在太空收集尿的裝置——尿收集袋。這是一個(gè)小塑料袋,用帶子系在航天員的腰部,主要是收集小便。航天員返回地面以后,袋子被密封和拋棄。至于大便問題,只好等待回到地面來解決。
    在雙子星座飛船中,在發(fā)射和著陸階段航天員還是帶著尿收集袋,但是在軌道飛行期間,大小便則分開收集。小便使用尿收集裝置,這種裝置上有一根管子,管子的一頭放在航天服內(nèi),外形與避孕套相似,要套在航天員的陰莖上,另一頭通到一個(gè)尿貯箱內(nèi),尿貯箱又與太空相通,因此航天員的尿最后就撒到太空中。大便收集裝置也很簡(jiǎn)單,實(shí)際上就是一個(gè)長(zhǎng)塑料袋,它直對(duì)著航天員的屁股。
    阿波羅登月飛行情況雖然復(fù)雜,但航天員仍然使用雙子星座航天員用的大小便收集裝置,只是作了一些小改進(jìn)。小便收集袋的改進(jìn)是接尿管可以不跟身體直接接觸,這項(xiàng)改進(jìn)雖然不大,但是最讓航天員滿意。另外,在水星和雙子星座飛行中這種尿收集袋是一次性使用的,而在阿波羅飛行中改為可多次使用,并要求這種袋子不僅容易帶上去而且容易取下來。
    阿波羅航天員除了帶著尿收集袋外,還要穿著大便收集褲。兩者都穿在液冷通風(fēng)服之外。尿收集袋是系在航天員腰部,穿在大便收集褲外邊。尿收集袋有一根排尿管,無(wú)論航天員是穿著航天服或是脫掉航天服,只要把這根管子與飛船的廢物處理系統(tǒng)相接,袋中的尿即被排空。不過如果航天員是在指令艙內(nèi),這些尿最后都被排放到太空中,但如果是在月面上,這些尿就不能排放到月面上,而應(yīng)該暫時(shí)儲(chǔ)存起來。
    大便收集褲顧名思義就是一條特制的短襯褲,褲內(nèi)有一個(gè)裝大便的塑料袋,航天員的大便就是拉在這個(gè)塑料袋里。但在失重條件下使用這種大便袋有一個(gè)嚴(yán)重問題,就是大便處于飄浮狀態(tài),總是在屁股附近,因此航天員不得不用手將它推開。
    另外,大便袋旁邊還有一個(gè)小袋子裝有殺菌液,航天員大便完后要用手將這個(gè)小袋子擠破,讓殺菌液噴灑到整個(gè)袋子內(nèi)。大便完后,航天員還要將袋子密封好,儲(chǔ)藏在飛船內(nèi)的特定地方,以便帶回地面來處理。使用這種袋子拉成形的大便還算可以,但如果遇到拉不成形的大便或是拉稀,問題就麻煩了。
    在“阿波羅”飛行中為了更好地解決大便問題,航宇局要求航天員在發(fā)射前盡量吃一些低殘?jiān)氖澄?,同時(shí)服用一點(diǎn)通便藥,也就是說在發(fā)射之前盡量將大便排凈;而在飛行期間,除了繼續(xù)吃低殘?jiān)氖澄锿?,還服用一點(diǎn)減少腸蠕動(dòng)的藥或止瀉藥,以減少排便次數(shù)。
    航天飛機(jī)和空間站上的廁所
    與載人飛船上的個(gè)人衛(wèi)生設(shè)備相比,航天飛機(jī)和國(guó)際空間站上的個(gè)人衛(wèi)生設(shè)備真是“鳥槍換炮”。在航天飛機(jī)和國(guó)際空間站上,美國(guó)航宇局為航天員設(shè)立了廁所,航天員在這種太空廁所內(nèi)不再使用尿收集袋和大便袋,而是使用太空馬桶。
    在航天飛機(jī)飛行中,如果不是在發(fā)射和返回著陸階段,航天員是不穿航天服的,因此可以像在地面上一樣上廁所。在航天飛機(jī)上,太空廁所位于軌道飛行器乘員艙的中層甲板上。廁所有兩道門,門上都掛有門簾,由于航天員中有男有女,這樣就給航天員提供一個(gè)保護(hù)隱私的空間。
    太空廁所中安裝的馬桶與地面上使用的也不一樣。由于太空是失重環(huán)境,水不會(huì)往下流,因此不能使用抽水馬桶,而是使用“抽氣馬桶”。這種“抽氣馬桶”是靠氣流將大小便帶走,因此使用這種馬桶時(shí),屁股一定要跟馬桶的邊緣貼緊,使馬桶內(nèi)完全密封。如果密封不嚴(yán),里面的氣流就無(wú)法將糞便帶走。
    在“抽氣馬桶”內(nèi)大小便是分開收集的。馬桶的前端有一個(gè)漏斗狀的適配器,可以將小便收集和輸送到小便桶中。“抽氣馬桶”不分男女,但適配器則分男女。
    在太空拉大便不是一件容易的事情,航天員必須經(jīng)過專門的訓(xùn)練。因?yàn)橹醒肟椎闹睆街挥?0厘米大,航天員必須將肛門對(duì)準(zhǔn)中央孔,將大便拉出來,才算操作成功。為了訓(xùn)練航天員拉大便,美國(guó)約翰遜航天中心還專門設(shè)計(jì)了一個(gè)馬桶訓(xùn)練器。
    在訓(xùn)練器的馬桶內(nèi)裝有一臺(tái)電視攝像機(jī),當(dāng)航天員坐在馬桶上時(shí),通過電視,可以看到自己的肛門是否對(duì)準(zhǔn)中央孔。通過訓(xùn)練,航天員一定要記住自己屁股與馬桶座部的相對(duì)位置。航天員大便時(shí),如果不注意未將屁股對(duì)準(zhǔn)中央孔,大便就可能從馬桶中飄出來,在艙內(nèi)到處亂飛,就像“天女散花”,太空生活可就成了一場(chǎng)災(zāi)難。
    2007年美國(guó)航宇局作出一項(xiàng)驚人決定,花1900萬(wàn)美元購(gòu)買俄羅斯的太空廁所。這個(gè)廁所將于2008年送到國(guó)際空間站上,準(zhǔn)備安裝在國(guó)際空間站的美國(guó)站艙內(nèi)。在新廁所啟用之前,所有航天員都是使用安裝在俄羅斯站艙內(nèi)的一個(gè)太空廁所。美國(guó)航宇局的官員說,訂購(gòu)新廁所的原因并不是原來的廁所不夠用,而是為了節(jié)約用水。
    新廁所的最大優(yōu)點(diǎn)是可以將尿和其它廢水經(jīng)過處理,變成可飲用水。因?yàn)樵谔?,水的運(yùn)輸費(fèi)用是非常昂貴的,如果能將尿和廢水變成可飲用水,這將節(jié)約很大的一筆費(fèi)用。因此盡管從俄羅斯購(gòu)買太空廁所比較昂貴,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看還是合算的。至于為什么要從俄羅斯購(gòu)買,航宇局的官員說,如果我們自己研制和設(shè)計(jì),不僅費(fèi)用更高,而且由于研制周期長(zhǎng),不可能近期提供給美國(guó)航天員使用。
    航宇局的“秘密武器” ——強(qiáng)力吸尿褲
    航天員在太空飛行期間可以使用太空廁所,但是在航天飛機(jī)發(fā)射和著陸以及在太空行走期間,航天員又是使用什么東西解決大小便問題?
    現(xiàn)在在美國(guó),無(wú)論是男航天員或是女航天員,在航天飛機(jī)發(fā)射和著陸以及在太空行走期間,都穿著一種稱為“強(qiáng)力吸尿褲”的短襯褲,以解決小便問題。當(dāng)航天員需要小便時(shí),直接將小便尿在強(qiáng)力吸尿褲上,等回到地面上或是回到氣閘艙以后,將這種褲子扔掉即可。
    航天飛機(jī)發(fā)射前,航宇局發(fā)給每名航天員三條強(qiáng)力吸尿褲,一條在發(fā)射時(shí)穿用,一條在著陸時(shí)穿用,還有一條留作備用。航天員在太空行走前,也要穿上這種褲子,一般是貼身穿,穿在液冷通風(fēng)服的里面。這種強(qiáng)力吸尿褲外形像普通的運(yùn)動(dòng)短褲,不過它有極強(qiáng)的吸水能力,一條褲子能吸附2升多的尿。
    這種褲子能強(qiáng)力吸尿的原因是褲內(nèi)縫有一層稱為聚丙烯酸鈉的化學(xué)織物,這種化學(xué)織物能吸附比自身重量重一千倍的水。1988年美國(guó)女航天員開始穿用這種強(qiáng)力吸尿褲,后來男航天員也跟隨穿用,因?yàn)槟行源┲埠苁孢m,尿也不會(huì)溢漏出來。據(jù)說在上世紀(jì)80年代,美國(guó)航宇局為航天員訂購(gòu)了3200條這種強(qiáng)力吸尿褲,至今尚未用完。
    一般人只知道航天員在太空行走時(shí)穿這種強(qiáng)力吸尿褲,實(shí)際上在航天飛機(jī)準(zhǔn)備起飛時(shí),航天員是半躺在座椅上的,這時(shí)下肢抬高,頭在下面。由于這種姿勢(shì)會(huì)給大腦一種人體胸部充血的感覺,從而反射性的增加排尿。因此航天員一般在這種時(shí)候都想要上廁所,所以這時(shí)他們也需要穿這種褲子。
    在美國(guó)航宇局公開發(fā)表的文獻(xiàn)里,男航天員在太空行走期間是使用尿收集裝置,而女航天員則是穿一種一次性使用的能吸尿的短褲樣的東西,從來沒有提到“強(qiáng)力吸尿褲”這個(gè)名詞。一直到2007年2月,美國(guó)女航天員麗薩·諾瓦克因犯謀殺情敵罪被捕,人們才知道航宇局有強(qiáng)力吸尿褲這種東西,并將它簡(jiǎn)稱為“太空尿褲”。
    麗薩·諾瓦克為了去謀殺情敵,曾驅(qū)車1440千米,連續(xù)駕駛14個(gè)小時(shí),途中沒有一次停留。當(dāng)記者問她難道途中連廁所也不上?她說她身上穿著強(qiáng)力吸尿褲。自此美國(guó)公眾才知道他們的航天員在太空行走中身穿這種“神奇”的太空尿褲。不久,這種尿褲很快成為商品,在商店里即可購(gòu)買到。特別是當(dāng)女士們要到國(guó)外旅游,國(guó)外有些旅游景點(diǎn)廁所很少,而且又不太衛(wèi)生,如果穿上這種尿褲,可以一天不用上廁所,這就給女游客帶來極大的方便。
    太空廁所的未來
    21世紀(jì)人類要飛往火星和太陽(yáng)系的其它天體,進(jìn)而還要在火星上建立臨時(shí)性基地和永久性基地,也就是說要在火星上長(zhǎng)期生活下去。人類要在火星上長(zhǎng)期生存,首先要解決呼吸用的氧氣問題,其次是飲水問題,最后是吃飯問題。而這些東西必須自給自足,不能依靠來自地球的補(bǔ)充供應(yīng)。這是因?yàn)閺牡厍虻交鹦?,路途遙遠(yuǎn),飛行過程中又有很大的風(fēng)險(xiǎn),將所有這些生活必需品從地球運(yùn)上去,所需費(fèi)用將是天文數(shù)字。
    為了保證人類在火星上能長(zhǎng)期生存,科學(xué)家正在研制一種非常先進(jìn)的生命保證系統(tǒng),即生物再生式生保系統(tǒng)。這種系統(tǒng)實(shí)際上就是一個(gè)小型的生物圈,其工作原理就是利用綠色植物的光合作用,凈化二氧化碳,放出氧氣,生產(chǎn)糧食。利用微生物處理廢物和廢水,利用植物的蒸騰作用使廢水凈化。
    這樣既處理了航天員產(chǎn)生的廢物,又為人體提供了氧氣、水和食物。盡管這種生物再生式生保技術(shù)的復(fù)雜程度和難度是空前的,它需要的空間、質(zhì)量和能量消耗都是相當(dāng)大的,但是要想建立火星基地,提供大批人員生命活動(dòng)的必需物質(zhì),除了依靠這種技術(shù),別無(wú)選擇。
    現(xiàn)在美國(guó)、俄羅斯、歐洲空間局、日本和我國(guó)都在開展這方面的研究工作。美國(guó)從2002年就正式開始研究這種生物再生式生保系統(tǒng),并將一直持續(xù)到2016年以后,到時(shí)將實(shí)現(xiàn)95%的糧食生產(chǎn)和95%的固體和液體廢物的回收利用。
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    【航天員吃什么】
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    任務(wù)中,50歲的老大哥景海鵬擔(dān)任指令長(zhǎng),負(fù)責(zé)載人飛船駕駛、交會(huì)對(duì)接、飛行計(jì)劃管理、飛行安全保障、科學(xué)試驗(yàn)……陳冬則說:“我首先是工程師,得做各種試驗(yàn),還得是修理工,設(shè)備壞了要去修,也得是保潔員,要保持艙內(nèi)的清潔環(huán)境,同時(shí)也是農(nóng)民,要種蔬菜。”
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    穿什么?航天員服裝系列有10套
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    吃什么?100多種美味佳肴
    這次33天的飛行任務(wù)中,航天員的食品在種類上比之前的神舟九號(hào)、神舟十號(hào)更加豐富,有六大類近百種。
    在神舟十一號(hào)自主飛行段,航天員可能食欲不佳,所以會(huì)配備粥等清淡的食物。
    等正式入駐天宮二號(hào)后,航天員就可以享受到如同在家里生活一樣的一日三餐的待遇了。不僅有美味的菜肴,航天員還可以享用甜點(diǎn)。
    為了讓航天員吃到熱騰騰的飯菜,天宮二號(hào)里面還配備了專用的食品加熱器。航天員的飲用水也是經(jīng)過特殊方式消毒,能夠長(zhǎng)期保質(zhì)。
    此外,飛行中他們可以通過騎自行車、太空跑臺(tái)跑步等方式進(jìn)行在軌鍛煉;通過視頻、語(yǔ)音和郵件等方式進(jìn)行親情溝通。