宇航员在空间站是怎么解决生理需求的
上厕所的话就是把尿或者是别的东西吸收水分,然后呢,再提纯就变成饮用水,一般宇航员空间站只能带两个星期的水,其他的全都是通过提纯压缩的,可以保存半年或一年,都是一些罐头,运动呢,他们身上会绑上一些绳,然后呢,跑步燃蠢衫空,睡觉,身上要绑上睡袋,然后把它固定在这个床上,这样才能睡觉皮塌陪,要不然就飞得睡了,等到时碰到什么仪器就坏了女宇航员是为了解决男宇航员的生理需求准备的吗
目前来说宇航员在太空应该没有那方面需求吧下面分享相关内容的知识扩展:
神十三航天员在太空呆了6个月,如厕问题咋解决?技术含量太高
文|科学虫洞
俗话说“人有三急”,哪怕是高大上的航天员们,也逃不过屎尿屁的“三俗”问题。排泄这种基本的生理需求,在地球上再寻常不过,可放到太空中,却也需要高精尖的技术。
神舟13号飞船在2022年4月16日顺利回到地球家园,他们在太空足足呆了6个月。这6个月里,他们的如厕问题是怎么解决的呢?
虽说是“太空旅行”,但航天员肩负着重要的使命,需要开展许多的空间科学实验与技术试验。 神十三的航天员们 不负众望, 完成了所有既定任务,还创下了不少记录。
在睡觉时,航天员会钻到睡袋里,并且将睡袋固定,以免睡着的时候睡袋到处飘。
以前,航天员的睡姿可谓千姿百态,有站着睡的,也有挂在墙上睡的。神十三任务中,航天员的睡眠条件进一步改善, 每个人都有独立卧室 ,极大地保障了睡眠质量。
在吃方面,航天员的食谱是相当丰富的,不是因为他们是“吃货”,而是 在失重环境待久了,人体会出现“查理·布朗效应”,嗅觉味觉迟钝,吃饭都没滋味。
为了增加航天员的食欲,航天食品设置得丰富多样,清单多达 120多种食物 ;还会加入 川味辣酱、叉烧酱 等酱料。此外,太空食物还会根据航天员的口味做出适当调整。
神十三的 翟志刚 是东北人, 东北炖菜 必须安排上; 叶光富 是四川人,就为他准备 川菜特色 的食物; 王亚平 是山东人, 海鲜 自然少不了。
三位航天员还在空间站过了春节,他们的年夜饭也是走“传统路线”——吃饺子,而且是三种馅料的。
除了三餐外,航天员们出舱执行任务前还会 “加餐” ,吃鲜花包、压缩饼干、浓缩橙汁等等,能够扛饿8小时,还不会引起排便产气。
航天员们在空间站也实现了“洗澡自由”, 在“包裹式淋浴间”内手持喷枪 ,就可以用免洗的浴液搓澡。
洗头方面,则可以戴上 “可洗头的浴帽” ,挤出免洗洗发液后揉搓揉搓,再擦干净即可。
吃饭、睡觉、洗澡的问题解决了,如厕问题可咋办?这背后是一段心酸史。早期的航天员只能用 尿液、粪便收集袋;
后来 华裔工程师唐鑫源 研发出超强吸水的 太空纸尿裤 ,可供宇航员执行10小时的任务。
没错,纸尿裤最开始是应用在航天领域的。可是,它只适用于短时间的太空飞行,如果是数天甚至数月,那就不够用了,这时 太空马桶 就应运而生了。
显然,在失重环境下,如厕没办法像地球那样自如,所以这是 对设备和航天员如厕技术的考验 。
想要熟练地用太空马桶如厕,航天员要 接受专门训练 。如厕时,他们的 *** 要紧贴坐垫边缘,让马桶内保持一个密封的状态。
同时,还要记住马桶的坑在什么位置,这样才能在排便时,准确投放到 直径仅有10厘米的中心孔 。
甚至,为了保障航天员如厕的准头,科学家还在马桶上装了 摄像头 ,让他们能够利用旁边的 显示器观察和调整如厕姿势 。
在太空马桶的制造方面,一开始是苏联占了上风,2007年美国还花1900万美元从俄罗斯订购太空马桶,不过后来还是重新开始自主研发了。
太空马桶造价不菲,尤其是 NASA 近几年打造的 全新版本太空马桶 ,重约45千克,高71厘米,质量更轻、体积更小。
新型太空马桶是 “高精尖”中的战斗机 ,大小便可同时进行;打开盖子后气流自动喷出,有效拦截异味以防扩散;且更符合人体工程学,男女都适用。
这款新太空马桶名叫 “通用废物管理系统(UWMS)” ,造价不便宜, 价值达到了2300万美元(折合人民币约为1.5亿元),可谓史上最贵马桶。
观察以往的太空马桶,大多是男女共用的,早期的马桶没有考虑到女性的身体构造,女航天员使用起来非常不方便,经过改进才好了不少。
我国科学家,则专门设计了两款马桶,供男女区别使用。 两款马桶的功能没有太大区别,但是更显得人性化。
使用太空马桶时,钛合金风扇分离器会产生强大吸力,将排泄物吸入马桶,而不是让它们乱飘。
被吸走的排泄物会进入干湿分离以及处理阶段。 一部分 便便 保存起来用于科研,剩下的便便装进密封袋保存在罐子里,等返航经过大气层时烧毁;
尿液 以及其他活动产生的废水,则会 过滤、除味后循环利用 ,可能转换成干净的水,也可能制造成氧气。氧气和水,都是太空中极为宝贵的资源。
王亚平是神十三飞行乘组中的女性成员,也是 首位进驻中国空间站的女性、中国首位出舱的女航天员 。长达六个月的 “摘星之旅” ,她如何应对生理期?
女航天员的生理期,根据飞行时间有不同的处理 *** 。如果 在轨时间较短 ,国际通用做法是口服避孕药,以此推迟生理期;
而神十三 在轨时间长 ,并且空间站空间大、私密性好,女航天员不需要服药,可以用卫生巾吸收,定期更换就好。
考虑到生理期,科学家研制的 女性专用的太空马桶 ,有着 分离尿和血液 的能力,这样尿液依旧可以进入回收渠道。
看似常见的如厕问题,放到太空中却成了巨大的难题。据了解, 历史 上由于马桶故障等原因,宇航员们遭遇了许多窘境。所幸,航天员们凭借着自己的智慧和勇敢,克服了这些困难;而航天科研人员,也在不断改进相关技术,让航天员们的太空生活更加舒适。
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宇航员在太空如何工作?他们会遇到什么困难?
吃饭、喝水对于生活在地球上的人来说,是一件再平常不过的事了,但在失重环境下的太空生活,宇航员的饮食就变得十分复杂而且特别奇妙。可以说,宇航员的营养需求、食品制备、供给和他们的进食方式等都有一定的特殊性,与他们在地面生活的饮食有着很大的不同。 航天食品从本质上讲与地面普通食品是一样的,都是为人体提供能量和营养。但为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷,宇航员携带的航天食品应尽可能重量轻、体积小。如营养好的干化饼干和干化香肠,吃时用水泡一下,即可恢复到与新鲜食品相近的味道。航天食品除了要能经受住航天特殊环境因素的影响,如冲击、振动、加速度等的考验而不失效外,还必须针对宇航员在失重条件下生理改变的指数对膳食的营养素作适当调整,如肌肉萎缩就要求食品必须提供充足的优质蛋白质;骨质丢失则要求食品提供充足的钙以及适宜的钙磷比例和维生素等。 宇航员在航天飞行活动中如何进食,对他们来说是一个不小的考验。在失重条件下,一杯盛满水的杯子朝下朝上放都一样,杯子里的水不会自动飘浮或洒落出来,如果放在桌子上,杯子会连同水一起飞起来。所以说,宇航员在地面上原有的吃饭、喝水习惯到了太空就完全不能适用了。一般来讲,各种食物、零件、用具等都是固定好了的。宇航员从食品柜里拿出食品后,要把装食品的复合塑料膜袋剪开一个小口,把叉子和筷子伸进口袋里叉着往嘴里送。为了防止食品碎屑到处飘飞,影响宇航员或设备的正常工作,这种食品往往都用小包装,制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的“一口吃”食品,吃时不必再切开。如果宇航员要喝水,吃汤、羹、汁、果酱时,直接从塑料口袋或牙膏状的软铝管里,一点一点往嘴里挤就可以了。 随着火箭技术的发展,宇航员从地面带去的食品可以丰富些了。如湿食品或半湿食品的带汁火鸡、牛肉等,它们的水分含量和地面吃的正常食品相同。现在,宇航员们在太空舱里已经可以使用微波加热器来烘烤食物了。这种微波加热器与地面上使用的加热器有所不同。它上面有一些特制的凹进去的小格。为了防止加热时食物飘浮起来,需要加热的食物都必须固定在这些小格内,插上电源后,一会儿就可以将食物加热到可口的程度。有了它,宇航员们就可以品尝到热烘烘、香喷喷的红烧牛肉、炒蛋、猪排等食物了,其口感与在地面没有多大区别。穿—一件衣服价值千万美元
人们对于服装的认识往往只局限于其蔽体、保暖、美观、大方等特点,可是当人类进入太空就会发现,航天服的作用早已超出了传统范畴。因为,太空接近真空的压力环境、极端的温度环境,缺乏生命所需的氧气,空间陨尘、空间碎片和空间辐射的威胁等,都需要航天服为宇航员在太空的生活和工作,提供一个良好的防护和保障系统。航天服按功能可分为舱内航天服和舱外航天服。舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏、压力突然降低时,宇航员及时穿上它,接通舱内与之配套的供氧、供气系统,服装内就会立即充压供气,并能提供一定的温度保障和通信功能,保证宇航员在飞船发生故障时能够安全返回。而舱外航天服则更为复杂。它是宇航员出舱进入开放的宇宙空间进行活动的保障和支持系统。它不仅需要具备独立的生命保障和工作能力,包括极端热环境的防护和人体平衡控制、氧气供应和压力控制、服内微环境的通风净化、测控与通信系统、电源系统以及宇航员视觉防护与保障,而且还需具有良好活动性能的关节系统以及在主要系统故障情况下的应急供氧系统。舱外航天服结构上由微流量防护层(外罩)、真空隔热屏蔽层、气密限制层、通风结构和液冷服等组成,犹如一个独立的生命保障系统。一套舱外航天服系统通常比一个健硕的人还要重许多。它的价格自然也不菲,目前研制生产一件舱外航天服要花费上千万美元。
谈到航天服,不能不讲一下“太空喷气背包”。这种背包高约1.25米,宽约830毫米,总重150公斤,内装12公斤液氮,共有24个喷嘴。它像一把没有坐位的椅子,安在宇航员的背上。宇航员可以通过扶手上的开关控制24个微型喷嘴,喷射出背包里的压缩氮气,从而形成各个方向大小不同的反推力,实现不同方向的移动。有了这种喷气背包,宇航员就能在茫茫太空中随心所欲地翻筋斗、旋转,向上、向下、向前、向后地自由移动了。
住——密舱生活考验技巧
宇宙环境是极为恶劣的,对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等。在这样的环境中宇航员是无法生存和工作的。于是,科学家研制出了一种与外界隔绝的密闭环境座舱用来保护宇航员。
供宇航员居住、生活和工作的密闭舱是宇宙飞船上的一个主要部分,是保证宇航员身体健康的环境控制与生命保障系统。生命保障系统最为重要的是供水系统。它的主要任务是供给宇航员生活用水和饮食用水。密闭舱是一个狭小的环境,必须对不断产生的污染物加以净化,以维持舱内空气新鲜,保证宇航员的身体健康。
由于失重飘浮,宇航员行动起来不像在地面上那样自如,坐立不稳摇摇晃晃,稍一抬头仰身就有可能来个大翻身,弯腰时又可能翻筋斗,所以一切动作都得小心翼翼。航天飞行中,睡袋一般固定在飞船内的舱壁上。在失重时分不清上和下,站着躺着睡都一样,所以宇航员既可以靠着天花板睡,又可以笔直地站着靠墙壁睡,只要他高兴。为了防止无意中触及开关,他们睡觉时必须把双手束在胸前。宇宙空间中的睡觉姿势很特殊,失重时,身体完全放松会自然形成一种弓状姿势。在空间轨道站上,宇航员已可享受分隔式卧室和床,但他们在睡觉时必须把自己捆在床上,以免翻身时因失重而飘离。
另外,在宇宙中航行的宇航员和地球上的人一样,也需要有个人清洁卫生的处理,如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等,但这一切都需要有特殊的设施和技巧。比如在失重时刷牙,牙膏泡沫很容易飘浮起来,水珠在舱内飞飘,会影响人的健康和仪器正常运转。为防止这个问题,美国采用一种特制的橡皮糖,让宇航员充分咀嚼以代替刷牙,达到清洁牙齿的目的。宇航员洗澡时,需要将耳朵塞上,带上护目镜,就像潜水员一样。当人进入浴室,还要穿上固定的拖鞋,这样就不会飘浮起来了。美国“奋进”号航天飞机上装备有一种太空马桶,造价高达2340万美元。这种马桶可贮存处理更多粪便,有独立的尿液分离器,可将尿和粪便分开处理。马桶上的气流导引装置,解决了失重条件下人体排泄的困难。
行——防止成为茫茫太空的人体卫星
1965年3月18日,苏联宇航员列昂诺夫离开“上升”2号飞船密闭舱,系着安全带之一次到茫茫太空中行走,开创了人类太空行走的先例。然而太空行走与人们在地面上的行走不能相提并论,其困难程度是常人难以想像的,需要诸多的特殊技术保障措施。
由于太空处于真空状态,没有大气层的保护,温度变化也很大,太阳照射时温度可高于100℃,无阳光时温度可低于-200℃,同时还存在着能伤害人体的各种辐射和微流星体,因此在太空行走时,必须身穿特制航天服。同时,由于宇宙飞船、空间站、航天飞机这些载人航天器密闭舱内的人造气压、空气组成基本与地面相同,故人体内吸有一定量的氮气,而航天服内的气压较低,仅为大气压的27.5%,宇航员如果猛然出舱,遇到低的气压后血液供应会较差,溶解在脂肪组织中的氮气游离出来却不能通过血液带到肺部排出而形成气泡,因此可能造成气栓堵塞血管,引发严重疾病。所以宇航员出舱前需要吸取纯氧将体内氮气排出,以免隐患。
在太空行走的宇航员围绕地球高速运行时,在广袤的空间中没有参照物,无法分清物体的远近大小、速度快慢,如无保险措施,就可能会丢失在茫茫太空中而成为人体卫星。再加上载人航天器和自己都在运动,宇航员有时会被搞得晕头转向,亦有可能出现危险,所以太空行走需要采取保险措施———身系安全带。安全带犹如婴儿的脐带将宇航员与航天器连接起来,以防宇航员在太空中走失。1984年2月7日,美国的“挑战者”号航天飞机在进行第11次飞行时,宇航员布鲁斯·麦坎德里斯穿着一种带助推装置的航天服,首次在不系安全带的情况下在太空中自由行走了95分钟,捕获了已经停止工作的“太阳峰年”号人造卫星,并对其进行修理,排除故障后又将其重新送回轨道。布鲁斯完成了航天飞机首次捕获卫星的任务。这次太空行走也为人类在太空中的活动开创了新的天地。但为了保险起见,现在宇航员仍被要求系安全带。万一宇航员不能自己走回航天飞机,可以用牵引缆索把他拉回来。
太空生活看似有趣,实际上是对宇航员生存技巧的一大考验。看来要做个太空人,享受一下与地球人不一样的生活,还真不是件容易事。(张国权)
180多天的太空生活,女航天员生理期如何解决?值得敬佩
神舟13号与三位值得敬佩的航天员早已凯旋归来,而这次长达半年之久的太空生活,实现了与空间站对接,以国内顶尖技术为其提供有力的保障。
登上神舟13号载人飞船的成员分别是叶光富,翟志刚,王亚平,他们三人成功圆满地完成了这次航天任务,为我国航天事业做出来了突出的贡献。
此次航天之旅维持了180多天,这也不禁让很多人产生了一点疑惑:180多天的太空生活,女航天员生理期该如何解决呢?
01
航天活动中女航天员有哪些优势?
1、女航天员在太空试验和一些细节操作上更有优势
在日常工作中,大多数女性都比男性细腻,宇航员上了天,有很多工作,包括一些实验,女人在观察和记录上明显比男人细心。
欧洲航天局生命科学部主任表示,空间站上的实验结果表明,所有由女宇航员完成的太空任务都有较好的效果,从而显示了女宇航员在太空中的优势。
2、女航天员适应太空的能力更强
很多朋友不知道,在微重力环境下,女航天员对雌激素和镁的代谢比男航天员的铁含量要好,产生的废物也低,不容易出现血栓、铁中毒、血管痉挛等问题。
适应太空环境的能力更持久,而这次神十三将执行为期半年的太空任务。所以,如果带上王亚平,航天任务会进行得更顺利。
3、女宇航员有亲和力
更有利于团队合作,在太空中宇航员们每天有很多任务,包括太空维修保养、设备安装和科学实验,女航天员亲和力强,即便在太空长期狭小的环境中,也能积极主动配合、空间站的工作效率提高得更快。
4、女航天员更具科研价值
女航天员能够以自身为研究对象,展开航天医学和空间科学生命研究,为以后长期载人航天做准备,因此神十三才会带一名女性航天员上天。
02
180多天的太空生活,女航天员生理期如何解决?
女航天员在太空的月经期和在地球上是一样的,太空中没有重力,很多人担心在太空失重状态下月经会不会逆行,后来研究表明,太空微重力环境对月经没有明显影响,和在地球上一模一样。
即使在太空失重的环境下,人体血液循环系统依然正常运行,血液在地球上是如何流动的,在太空中又是如何流动的?所以当女航天员在太空中突然来例假时,不会出现倒流或无法流出的情况。
而且这个问题从人类开始 探索 太空就开始考虑了,航天局有专门为女性设计的尿布,生理期可以穿,不影响正常工作。
在神舟十三号飞船搭载三名航天员进入太空之前,中国空间站已经对女航天员的生理问题做了充分的准备,2021年9月,天舟三号已经提前向空间站运送了卫生用品。
为了保护女航天员的隐私,飞船的轨道舱上特意拉上了窗帘,营造出一个私人空间。同时,在换衣服的时候可以把相机盖住,方便使用。
此外,在空间站照顾女航天员还有很多细节,比如男女两个独立的厕所,两个厕所里有不同的排尿装置,女厕所里有放置卫生用品的特殊设施,舱内的飞船座椅和航天服也是根据女航天员的身材特别 *** 的。
除了隐私问题,还根据女航天员的口味和生理状况准备了甜点、巧克力和补血食品,还特别开发了低脂食品,增加了蔬菜的比例,为了保证女航天员的日常护肤需求,天舟三号货运飞船特意运送了足够的面霜、精华、爽肤水。
但根据女航天员的生理特点,比如月经问题,实践表明,女航天员在太空中月经基本正常,但经期太空行走容易出现减压病,所以经期一般不进行太空行走。
不得不说,神舟十三号细节满满,虽然在太空失重,生活空间狭小,但中国航天局已经能够为女航天员创造更加舒适的生活环境,为她们的生理需求提供更多便利。
此外,还有很多照顾女航天员的细节:
在空间站里,有两个男女分开的厕所,两个厕所配有不同的“排尿装置”。女厕还设计有放置卫生用品的特殊设施。
舱内的飞船座椅和航天服也是根据女航天员的身材专门 *** 的;
根据女航天员的口味和生理条件,准备了甜点、巧克力和一些补血食品,还特别开发了低脂食品,增加了蔬菜的比例;
我们可以明显感受到女性在航天领域发挥着越来越重要的作用。2012年,刘洋作为中国航天史上首位女航天员,搭载神舟九号进入太空。
到目前为止,我们有两名女宇航员在太空中。从刘洋到王亚平,我深深感受到女性力量的崛起,值得钦佩。
大量的实践和理论研究发现,女航天员具备执行航天任务的能力,在某些方面,她们感受更敏锐,思考更细腻,考虑问题更全面,更注重处理问题的方式 *** ,沟通能力更强。
在微重力环境下,女航天员的雌激素(水平)和镁代谢优于男航天员,铁含量低,被认为适合长期太空生活,不易发生铁中毒、血栓形成、血管痉挛和心律失常。
结语:
领域不分性别,只要有艰苦的付出和努力的汗水,不断超越自我,挑战极限,女性也能在茫茫宇宙之中进行 探索 ,实现星辰大海的伟大理想,相信随着女性的加入和参与,航天事业的发展进步会更加显著。
致敬!