本文内容均是根据权威资料,结合个人观点撰写的原创内容,文中已标注文献来源及截图
文 | 史记新说
编辑 | 陆陆叁
【前言】
神舟十九的发射,预示着神舟十八的工作终究到了尾声,就在11月4日的凌晨,神舟十八成功降落,三名宇航员也是安全的回到了地球。
随着这段时间神舟飞船新闻的增加,太空作业的种种问题也成为了人们讨论的话题,其中就有一个问题困扰着大家,宇航员是如何解决“吃喝拉撒”这些基本生理需求的?
太空马桶示意图
这可不是一个轻松的话题,毕竟太空可不是地球,失重的环境下,任何一点疏忽都可能造成严重的后果。
神舟十八号和十九号的太空交接,除了引人注目的科学实验和太空行走,也暴露出一个容易被忽视却至关重要的环节:如何在太空中“方便”?
太空马桶
【太空生活保障技术的挑战:从“吃喝拉撒”看人类对太空环境的适应】
太空是个充满未知和挑战的地方,对人类生存提出了很高的要求,微重力环境下,漂浮的不仅是梦想,还有各种意想不到的麻烦。
高辐射、极端温度和密闭空间,每个因素都可能给宇航员带来很大的身体和心理压力,如何在这样的环境中生存下去,是人类探索太空必须面对的首要问题。
在地球上我们平时感受到的重力,在太空中几乎不存在,这种微重力环境,虽然看起来很酷炫,却会给宇航员带来一系列生理上的不适,例如骨质流失、肌肉萎缩、体液重新分布等等。
太空中的高辐射也是一个很大的隐患,会增加宇航员患癌症和其他疾病的风险,这些特殊的环境因素,使得在太空中的生活,远比我们想象的要复杂得多。
太空马桶
民以食为天,即使在太空中,宇航员也需要摄入足够的营养来维持身体机能,早期的太空食品种类很少,味道也不怎么样,主要是压缩饼干和罐头。
如今随着科技的进步,太空食品的种类越来越丰富,从莲蓉月饼到各种美味佳肴应有尽有,甚至可以根据宇航员的个人口味进行定制。
太空马桶
这种转变不仅满足了宇航员的生理需求,也提升了他们的心理舒适度,毕竟在远离地球的孤寂环境中,一顿美味的佳肴无疑是一种莫大的慰藉。
然而在太空“拉撒”却远比“吃喝”复杂得多,如果处理不好排泄物,不仅会弄得空间站不干净,还可能影响宇航员的健康,所以一个高效又安全的排泄物处理系统,对于保障太空生活的安全非常重要。
太空马桶
记得杨利伟乘坐神舟五号上太空时,解决排泄问题用的还是类似尿不湿的东西,这种方法虽然简单,但不适合长期的太空任务。
随着在太空中待的时间越来越长,处理排泄物的需求也变得越来越高,如今空间站配备了先进的太空马桶,利用负压系统收集尿液和粪便,不仅更加卫生方便,也为资源的循环利用提供了可能。
从最早的简单收集装置到现在的高科技马桶,太空如厕技术的进步,展现了人类在太空环境中不断适应和探索的努力。
太空马桶
【太空生活保障技术的突破:从资源利用到科研价值的挖掘】
在资源极其有限的太空环境中,如何最大限度地利用现有资源,是一个至关重要的问题,从尿液的循环利用到粪便的科学研究,每一项技术的突破,都凝聚着科研人员的智慧和心血。
水是生命之源,在太空中,水的补给成本极其高昂,将尿液提纯转化为饮用水,不仅可以节省宝贵的运载能力,也为太空水资源的可持续利用提供了保障。
尿液变水
这项技术,涉及到复杂的物理和化学处理过程,需要克服钙结晶、沉淀等一系列技术难题。
神舟十二号任务中,600多升尿液被转化为500多升饮用水,高达83%的转化率,相当于每年节省了超过20亿元的运费,甚至省下了一艘天舟货运飞船。
尿液变水
这不仅是技术上的进步,也是循环经济理念在太空中的实际应用,大便处理技术从简单的收集袋发展到了负压收集系统,提升了处理效率和安全储存。
处理大便比处理尿液复杂得多,早期的太空任务中,宇航员使用的是一次性粪便收集袋,这种方式简单易行,但存在储存空间占用大、易产生异味等问题。
太空马桶
如今空间站采用了更加先进的负压收集系统,可以有效地收集和储存粪便,减少了臭气外溢的风险,也为后续的科学研究提供了样本。
而且宇航员的排泄物,也蕴藏着巨大的科研价值,通过研究这些样本,我们可以了解人体在太空中的生理变化,为将来长时间的太空任务提供重要的参考信息。
太空马桶
例如通过研究粪便中的微生物组成,可以了解太空环境对人体肠道菌群的影响,进而开发相应的保健措施。
干燥后的粪便还能用来当太空农业的肥料,实现资源的循环使用,这些研究不仅有助于人类更好地适应太空环境,也为未来太空探索提供了新的思路。
太空作业
【未来太空生活保障技术的展望:持续创新,不断突破】
太空探索永无止境,太空生活保障技术也需要不断创新和发展,从太空食品的多样化到排泄物处理的高效化,从个体需求到国际合作,未来的太空生活,将会更加舒适、安全和可持续。
现有的太空食品虽然已经有了很大改进,但仍然存在一些局限性,例如保质期短、口感单一等,而未来的太空食品会更注重营养搭配和口味的丰富性。
太空食物
太空种植技术的发展,将有望为宇航员提供新鲜的蔬菜和水果,改善他们的饮食结构,提高他们的生活质量,此外3D打印食品技术,也可能在未来得到应用,为宇航员提供个性化的营养餐。
太空生活保障技术的发展,不仅会推动航天事业的进步,也会对社会产生深远的影响,这些技术所蕴含的创新精神和科学态度,可以激励年轻一代对科学的兴趣和探索精神,为培养未来的科学家和工程师奠定基础。
太空食物
此外这些技术还可以应用于地球上的一些极端环境,例如沙漠、极地等,解决资源短缺和环境污染等问题。
国际合作在太空生活保障方面也将更加紧密,不同国家的科研人员可以共享经验和技术,共同解决太空生活中面临的挑战,促进人类社会的和谐与进步。
太空食物
【总结:太空生活保障技术的进步,是人类向宇宙探索迈出的重要一步】
从早期的简单装置到如今的高科技系统,太空生活保障技术的进步,见证了人类对太空环境的不断适应和探索。
神舟十八号和十九号的交接任务,不仅展示了中国航天技术的进步,也让我们看到了太空生活保障技术的重要性。
中国航天
处理400斤的排泄物听起来小事一桩,但实际上直接关系到宇航员的健康、空间站的正常运行,甚至影响未来的太空探索。
不要看本文讲的是最基础的吃喝拉撒,但这和太空航天有关,就不再是小事情,中国在航天领域的发展离不开这些小方面。
中国航天
从尿液的循环利用到粪便的科学研究,每一个看似微小的进步,都可能在未来发挥巨大的作用。
我们需要保持耐心和毅力,不断探索,不断创新,才能最终揭开宇宙的神秘面纱,实现人类的太空梦想。
展望未来,随着技术的不断进步,太空生活将会更加舒适和便捷,人类的足迹也将踏上更遥远的星球。
中国航天