六个月,400斤,这是神舟十八号三位航天员在太空留下的“痕迹”,这串数字看似不起眼,却直指一个我们在地球上习以为常,在太空却无比复杂的问题,如厕。
当我们为神舟十八号的顺利返航欢呼时,是否想过这些“太空产物”的归宿何在?
这400斤排泄物,不仅仅是航天员生理活动的副产品,更是人类文明在探索宇宙过程中,克服挑战、突破技术瓶颈的表现,那么这些排泄物将会怎么处理呢?
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信源:中国空间站如何将太空垃圾分类处理? 澎湃新闻 2022-08-31
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太空这个充满未知和挑战的领域,与地球环境有着天壤之别,在地球上,重力是如此理所当然的存在,以至于我们几乎忘记了它的重要性。
然而,一旦进入失重环境,许多习以为常的事情都变得异常复杂,排泄便是其中之一。
想象一下,在没有重力的太空舱内,液体不会乖乖地向下流动,而是会漂浮在空中,形成一个个悬浮的水球。 6park.com
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固体排泄物同样如此,它们会在空中飘荡,如果处理不当,就会污染太空舱的环境,甚至危及航天员的健康。
这种失控的“脏乱差”可不是闹着玩的,它不仅会给航天员带来巨大的困扰,还会对精密仪器和设备造成潜在的损害,直接影响任务的顺利进行。 6park.com
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与地球上只需冲水就能解决的排泄问题相比,太空中的排泄处理简直是一场技术攻坚战。
然而航天员在太空中的排泄物,并非仅仅是简单的“废物”,它实际上是人体在新陈代谢过程中产生的多种物质的混合物,这些物质包括尿液、粪便、汗液、脱落的皮屑等等。 6park.com
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以尿液为例,一名航天员在国际空间站中平均每天产生的尿液大约在2.5升到3升之间,这个数字与在地球上并没有太大差异。
粪便的产生量则相对较少,一周时间内,三名航天员产生的粪便总量约为400斤,这些数据并非随意估算,而是基于航天员的饮食摄入和人体代谢规律进行的科学计算。 6park.com
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在太空探索的早期阶段,排泄物处理主要依靠压缩存储的方式,将排泄物收集后进行压缩,然后将其储存在特殊的容器中,待返回地球后再进行处理。
这种方法虽然简单直接,但却存在诸多局限性,它占用了宝贵的舱内空间,而太空舱内的每一寸空间都是极其珍贵的。
同时,压缩后的排泄物仍然存在细菌滋生的风险,这对于长期驻留太空的航天员来说是一个不容忽视的健康隐患。 6park.com
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更重要的是,这种方法无法实现资源的循环利用,与可持续发展的理念背道而驰。
但是面对传统处理方法的局限性,科学家们并没有放弃,他们不断探索新的技术方案,力求在太空环境中实现排泄物的有效处理和资源的最大化利用。 6park.com
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太空马桶可不是简单的“马桶”,它更像是一个集成了多项高科技的精密仪器。
与我们在地球上使用的马桶不同,太空马桶配备了真空吸附系统,利用负压将排泄物吸入收集装置,避免其在失重环境下四处飘散。
同时,太空马桶还配备了智能感应系统,能够自动识别排泄物的种类,并将其分别收集处理。 6park.com
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神舟系列飞船上的太空马桶,不仅功能齐全,而且注重节能减排,操作简便,得到了航天员们的一致好评。
它采用了一套独特的处理系统,运行稳定可靠,维护也相对简单,展现了中国航天科技的自主创新能力。 6park.com
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尿液在太空中可不是简单的“废水”,它是一种宝贵的资源,通过先进的处理技术,尿液可以转化为洁净的饮用水,供航天员使用。
这个过程涉及多重过滤、净化和消毒等步骤,确保最终获得的水质符合安全标准。这项技术的应用,不仅解决了太空饮用水的问题,也体现了循环利用的环保理念。
尿液的处理过程堪称“化腐朽为神奇”,通过多级过滤系统去除尿液中的杂质和固体颗粒。 6park.com
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随后利用特殊的净化装置去除尿液中的异味和颜色,最终通过高温消毒杀灭残留的细菌和病毒,最终得到可以直接饮用的纯净水。
相较于尿液处理,粪便的处理则更为复杂,目前主要有两种处理方式,压缩处理和燃烧处理。
压缩处理是将粪便进行压缩,减少其体积,然后将其储存在特殊的容器中,待返回地球后再进行处理。 6park.com
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然而这种方法虽然简单,但仍然存在空间占用和细菌滋生的问题。
燃烧处理则是将粪便进行高温燃烧,将其转化为气体和固体残渣,这种方法可以有效减少粪便的体积,并彻底杀灭其中的细菌,但需要消耗一定的能源。
太空探索不仅仅是征服星辰大海的壮举,也是探索生命奥秘的科学之旅。
航天员在太空中产生的排泄物,看似普通的“废物”,却蕴藏着巨大的科学价值,它们是解密太空环境对人体影响的钥匙,也为未来更远、更持久的太空探索提供了重要的研究方向。 6park.com
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航天员的排泄物样本,如同一个微观宇宙,记录着人体在太空环境下的各种变化。
通过分析这些样本,科学家可以了解失重环境对人体代谢、内分泌、免疫系统等方面的影响。
更重要的是,这些样本还蕴藏着关于人类适应太空环境的关键信息。 6park.com
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通过对排泄物样本的长期跟踪研究,可以揭示人体在太空环境下的长期适应机制,为未来人类在太空长期生存提供重要的科学依据。
从最初的压缩存储,到如今的高科技太空马桶和资源循环利用技术,人类在太空排泄物处理领域取得了长足的进步,这不仅仅是技术上的突破,更是人类智慧和勇气的体现。 6park.com
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400斤排泄物,看似微不足道,却折射出人类在太空探索中面临的挑战和机遇,它提醒我们,在征服星辰大海的征途中,任何一个细节都至关重要。
同时它也启示我们,科技创新是解决问题的关键,而循环利用的理念,将为人类未来太空探索的可持续发展奠定基础。 6park.com
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笔者认为展望未来,随着科技的不断进步,我们有理由相信,太空排泄物处理技术将会更加成熟和完善,为人类未来更远、更持久的太空探索提供更加坚实的保障。
而在这个过程中,我们将不断挑战自我,突破极限,最终实现人类征服星辰大海的梦想。 6park.com