宇航员在太空中产生的排泄物,该如何处理?要带回地球吗?

引言

在古时候,古人们虽然幻想着“外面的世界”,但也明白人类自身没有翅膀,无法飞行,单凭肉身是无法飞跃高空的。

人们认为只有神仙才能飞翔

因此,那时候思想单纯的人们便想象出了生活在遥远天空的神仙们,并且还传言人类也可以通过食用神仙给的仙丹,从而飞入天空,成为新一代神仙。这个人类不用提醒,我们都能第一时间想到是谁——嫦娥。

没错 就是二师兄觊觎的那位

古人们或许百思千想,都无法想到在千年以后的今天,人类居然可以利用科技的手段,成功突破天空的阻碍,来到美丽而神秘的太空之上。

在上世纪60年代,当时互相争夺“世界老大”地位的美国与苏联进行冷战,开启了太空领域的“争霸赛”,双方都想要在第一时间获得“第一”的头衔。

《杜鲁门主义》出台被认为是苏美冷战开始标志

比如苏联获得的“第一个在地球硬着陆的探测器”、“第一个进入太空的人类”等等。美国也不甘示弱,加大了研发力度,开创了人类历史上的“首个登月人类”的壮举等等。

到了如今的世界,人类已经迈向了太空,尽管脚步还十分缓慢,但都坚定地向前踏着步子。

宇宙信息图表

航天员如何在太空排泄?

俗话说“人有三急”,说得再俗气一点,就是撒尿拉屎放屁,这也被认为是人类最憋不住的三大急事。

随着专属于中国研发制造的空间站面世,看着中国的航天员们三三成组,第一批的三位航天员已经在上面居住了3个月回到地面,第二批航天员正准备在空间站生活6个月的时间,与此同时,一些吃瓜群众忍不住问出了自己的疑惑:航天员们是如何排泄的呢?

其实在一开始的时候,由于人类的太空技术并未发展成熟,再加上航天器本身对重量和空间的限制,航天器上根本无法再容纳下一个专门用来排泄的装置。

这也是因为除了早期的意义性的航天器,其他大部分的航天员都需要进行科研实验,多加一点重量就意味着要消耗更多的能源,

也幸好当时的航天员们的太空任务时间比较短,往往一天之内就能返回,憋一憋还是能够坚持住的。有些航天员们在执行任务之前还要提前灌肠清理掉体内的粪便,以防在太空中控制不住。

而水星计划中的航天员曾在太空中呆了34个小时,为了减少便意,他们甚至只吃“低渣食物”,为了不在太空排泄可谓是想尽了办法。

水星计划七人合影

但这种方法也并不是十分有效,美国和苏联都曾有航天员在进行太空任务的时候遭遇尿急,无法憋住的情况,只能尿在宇航服中。

后来科研人员研发出了太空的“尿不湿”,可以收集和保存尿液。针对粪便,他们设计了可以封口的收集袋,但是需要航天员们将袋口粘在臀部,排泄完以后也要戴上塑料手套,隔着袋子将其“手动”捏碎,进行杀菌处理后收集起来。

这样的办法是非常麻烦的,对于需要在太空执行相关任务的航天员们来说,无疑是格外具有挑战性且不友好的。后来在科技的发展下,科研人员研发出了太空马桶,终于解决了令航天员们都十分头疼的排泄问题,他们只要“对准”马桶的孔,就可以直接进行排泄。

但是在国际空间站上,航天员们上厕所的环境“不太好”,只用了一块布挡住,也幸好空间站本身就有各种各样的设备噪音,在厕所里的“隐私”问题还是比较好解决的。

而在我国的空间站上,航天员们拥有一个独立的卫生间,不是像国际空间站那样只有一块布,甚至还分了男女厕所,不仅更能保证隐私问题,还方便了女性如厕。

航天员们如何处理排泄物

那么航天员的这些排泄物要如何处理呢,是扔进太空,还是收集起来带回地球呢?

我们先来看一看航天员们排泄的尿液,很多人都认为尿液是人类体内排出的废物液体,是非常肮脏的。

其实尿液大概有95%的成分都是水,剩下的则是无机盐、尿素、尿酸等等,许多时候尿液都属于是在没有干净水源情况下的应急液体,危急情况下甚至可以将中段尿液清洗伤口,再赶紧送去医院。

并且在一些险境之中,受困人员在面临没有生存资源的条件下,也会摒弃所谓的“羞耻观念”,喝下尿液来得到生存的希望,因为人类本身离不开水源,如果3天左右没有半点水分的补充,极有可能会因为脱水而死亡。

也因此,航天员们的尿液其实都是循环使用的,当然不是说直接使用,而是会通过指定的处理设备,进行过滤和消毒,随后再成为饮用水或者加工食品。

要知道太空环境下的航天员并不像地球上那么方便,他们所能拥有的水源是极其有限的,就连穿脏的衣服都会直接扔掉,这并不是奢侈浪费,而是太空的水资源不允许他们将衣服清洗。

如果要从地面向空间站运送水源,一次两次的补充还是可以的,但是由于人类对于水源的需求量太大,若是经常运输,那么所需要的成本是巨大的,甚至是任何一个国家都无法负担的。

故此,将航天员的尿液进行循环利用的方法是大势所趋,是航天事业发展的最优选择。

那么粪便又要如何处理呢?粪便不同于尿液,它虽然有3/4是水分,但是剩下的1/4的固体部分成分极其复杂,有蛋白质、脂肪、无机盐,还有许多的消化液的剩余部分,没有被完全消化完的残渣,以及细胞、细菌等等。

可以说,粪便比尿液更加肮脏,也更难以处理,它无法循环再利用,一般情况下是被密封装好,通过相关的真空设备,进行压缩和干燥,再放在专门的密封袋里。

因为粪便中含有的细菌和微生物实在是太多了,虽然有很多都会在被排出以后死亡,但依然有着少部分的细菌存在。

如果任凭它“发挥”,不进行及时地处理,那么这些细菌将会在航天器里放肆地繁衍壮大,甚至还可能对航天员们的生命安全造成影响。

尽管这些细菌或许不会导致太严重的症状,可是这可是在远离地球的太空环境中,若是航天员们生病,在没有专业医生的帮助下,就算空间站放置了一定的药物,也难以保证这些国家的珍贵人才的安危。

同时粪便本身也有着臭味,在密闭的环境中,这种臭味也会越来越严重,要是不进行处理,航天员们在空间站的心情也会受到影响。

在这些粪便被收集好以后,我们也不会让它们安稳地在空间站呆上太久,因为空间站本身的空间就不是特别大,为了进行满足各种各样的科研,几乎每一个地方都要进行最大化的利用,也就没有多余的空间能够让粪便袋在空间站“留宿”太久。

那么它们的未来是什么呢?除了少数的粪便会被带回地球进行科研以外,更多的其实都会在货运飞船送货时,被与其他的垃圾一起装入飞船当中,再返回地球。

它们并不会返回到地表,而是经过大气层的时候,就会发生燃烧,货运飞船作为一次性的物品,会将携带的所有垃圾全部消灭在大气层的大火里,成为夜空中的一抹流星。

这种燃烧也是在工作人员们的控制当中的,并不会发生意外的事故,也不会对地面造成影响。当然,科学家们还在研发更加清洁绿色,可以循环使用的货运飞船,只是目前为止还没有更多的好消息。

为什么不把粪便扔进太空?

或许也有人想问,为什么我们要选择将粪便收集起来,通过各种设备打包运回大气层焚烧,而不是终结把它们扔进太空中呢?

事实上,太空当中已经有很多的人造垃圾了。向太空扔垃圾确实看起来是“一劳永逸”的事情,很多人认为,将垃圾扔出去,它就会快速飘走,不会出现在地球的周围。

但是实际上,因为地球本身的引力,大部分的人造垃圾其实都漂浮在它的附近,比如过去发射的火箭燃烧后的残渣,比如不再工作的卫星设备,又比如发射以后被遗弃掉失去作用的多节火箭等等。

这些垃圾的速度都在每秒7千米以上,根据科学家们的统计,超过10厘米的人造垃圾甚至达到了1.6万,如果它们与航天器发生碰撞,极有可能会导致航天器遭到破坏,从而威胁到航天员们的安全。

可想而知,如果将航天员们的粪便也扔进太空,它们将会在太空的极冷环境下凝结,这些排泄物不仅不会飘走,反而也会成为一种具有极大杀伤力的“武器”。

因此,与其制造出一个会威胁到我们自身的“敌人”,不如在一开始就将它扼杀在“摇篮”里,老老实实把空间站的人造垃圾送回大气层燃烧。

结论

2021年,每一位中国人民都看到了来自中国的航天员进行了由我们自主研发的空间站中,更多的年轻人都在关注着航天员们在太空的一举一动,好奇他们的日常生活,想了解他们吃什么、喝什么、怎么上厕所等等。

正所谓“少年强则国强”,未来的时代是年轻人的时代,希望以后的太空事业中出现越来越多年轻人的身影。

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