感谢信任,其实这个问题不解决好,在失去重力条件下,如何解手应该是一个很重要问题。
短时间可以通过尿不湿来解决,但是这个只能是暂时性应付,因为宇航员不舒服,同时气味也是一个交代问题,但是苏联宇航员加加林时代,确实也是这样解决的!说明这些宇航员为了科学也是付出巨大牺牲的。
太空厕所的研制由来已久.在《太空先锋》一书和其电影版本中,一名早期执行太空任务的宇航员在一次大大推迟了起飞期间想小便.由于没有任何设施提供,也没有现今在起飞和着陆期间广泛使用的成人尿布,他最终被允许尿在自己的太空服里,导致传感器出了问题。因此,这种采用尿不湿思路被科学家淘汰了。
现在宇航员一般都是长时间生活在太空舱里,那么是如何解决这个问题呢?
首先,如果按照正常如厕,一是失重状态下当粪便在人肌肉张力作用下排泄出来,但是还没有离开人类时候应该是一件很困难事情,如果一不留神,粪便在外力作用下一旦向上运动,由于没有重力,会飘浮在太空舱里,这样就会太空仓里成为一朵臭气难闻“云”飘来飘去,让太空舱味道难闻。
同学们在初中物理学习中知道了“负压”概念,当流速过快时,此位置的压强较小从而形成“负压”,四周物质在压强作用下就会压向这个地方。
其实,在设计时就考虑一个问题与气流息息相关。在地球上,至少在西方,标准的厕所就是水冲式,顺着一根管道把排泄物冲下去.在航天飞机和国际空间站上的失重意味着一套水冲式卫具是不可能的。因为在航天飞机上设计一个抽气马桶,通过强调气流产生负压让粪便一旦离开人体那一瞬间,就被大气一种吸力吸走了。讲粪便吸进相应储存箱里,最后带回地球。
不过宇航员在解手前首先必须打开抽风机,因为当人开始排泄时,由于这种负压作用,这些粪便才会向下运动,通过专门的通道准确吸进储存箱里,而不会散落。其实,当宇航员解手直接,让自己排泄器官与道接器紧密结合是非常关键的,也就是我们日常生活中看到不漏气,不过一旦开启抽风机,在负压情况下也会紧密结合在一起。
有趣的是这种装置可以让女航天员可以站着小便。因为马桶座的设计让宇航员可以随意选择解手姿势。这套设备的优点是,至少在航天飞机上,可以站着小便.一套软管上的漏斗装置让宇航员----不管是男性还是女性,都可以站着小便.如果他们喜欢的话,坐着解手也行,他们只需要用一个旋转托架将其与厕所连接即可.这套系统将固体和液体排泄物分开,固体排泄物被压平,仍然放在飞机上,等到着陆之后再卸掉.液体排泄物则洒到太空中。美国宇航局希望有一天能循环利用这些排泄物,但是目前还没有解决好。
加拿大圭尔菲(Guelph)大学的研究人员表示,重复利用对在未来的火星太空行动中解决宇航员的饮食问题来说是至关重要的。航天飞机上厕所系统利用的空气在回到生活区之前必须经过过滤,以去除臭味和细菌。
虽然人类对更远距离探究,能让排泄物进行循环利用显得格外重要,不过需要构建生物圈自循环系统,把这些排泄物通过植物转化为宇航员需要的食物和水,那将会让航天器更多,技术要求更难。
不过,能够自循环生物圈,这是人类绕不过一个科学难关,只有搭建了这样系统才能让人类外星球开发成为可能,那时人类拓展到星球生存空间,但是有那么一天到来!
2019年元月19日于宜昌尚书巷弄石斋