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航天員在太空吃喝拉怎么處理的?

作者:admin 發(fā)布時間: 2024-02-13 18:55:24

簡介:】一、航天員在太空吃喝拉怎么處理的?首先說吃:太空里的食物都是地面上做好了帶上去的。那就涉及到保存的問題,比較常見的是罐頭食品和脫水食品。脫水食品啊,顧名思義都是“干的”

一、航天員在太空吃喝拉怎么處理的?

首先說吃:

太空里的食物都是地面上做好了帶上去的。那就涉及到保存的問題,比較常見的是罐頭食品和脫水食品。脫水食品啊,顧名思義都是“干的”,在太空里拿水泡開了才能吃,拿微波爐轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)就能吃熱的了。

自然型食品就是普通食品,想必大家也都看到聶海勝他們3個航天員在天宮空間站里啃蘋果的視頻了,看他們仨吃得那叫一個開心啊。湯洪波啃得最快,扎著馬步就把蘋果啃完了,弄得國外的網(wǎng)友都羨慕嫉妒恨,蘋果就屬于自然型食品。

不過那自然型食品不會太多,蘋果份量也不輕,自然是不能多帶。大部分還是脫水食品??诟猩掀鋵嵤怯幸恍﹩栴}的。也有一些新型的航天食品對口感的影響比較小,比如說輻照食品。

國際空間站里的漢堡包

在國際空間站上,肉類和面包通常是用這種方法處理的。日本人是到哪兒都忘不了拉面,韓國人到哪兒都忘不了泡菜。他們把泡菜和泡面做成了輻照食品,也就是說用高劑量的伽馬射線照射,經(jīng)過這樣處理的食品是可以保存很長時間的,而且基本不破壞原來的營養(yǎng)成分。

太空拉面

NASA研究用紅色LED來培養(yǎng)植物

現(xiàn)在國際空間站也開始供應(yīng)一些新鮮的水果和蔬菜,數(shù)量也并不多。我們的天宮空間站上未來應(yīng)該也能提供新鮮的水果和蔬菜,因為我們中華民族是一個非常擅長種菜的民族。那真是走到哪兒種到哪兒,到太空也不能例外。而且,我國已經(jīng)制定了登陸火星的計劃,在太空里種菜就不僅僅是個愛好,而是一個必須要面對的技術(shù)難關(guān)。去火星的路途可是非常漫長的,中間也得不到任何補給,那就只能全靠自己了。

俄羅斯和其他國家合作搞了一個“火星500”試驗。從全世界招募了幾名志愿者。在一個封閉的實驗艙里生活足足520天。一切資源都是事先存放在實驗艙里的,和外界的通訊聯(lián)系也有很大的延遲。就是為了模擬飛船飛向火星的生活狀態(tài)。我們中國也有一個志愿者叫王躍參與了這個實驗。他面臨的最大的困難就是吃飯,500多天吃不到中國菜。他實在是太想念家鄉(xiāng)的味道了,想吃個拉條子,可惜實驗艙里面沒有啊。再說,俄羅斯提供的航天食品雖然也盡量做到味道可口,但是真要吃上好幾個月,吃上一年多,估計您都能吃出心理陰影。

王躍走出火星500實驗艙

所以在太空里種菜就成為一個非常好的補充。這是對士氣最大的提振。當然啦,畢竟太空嘛,你想吃個炒菜,西紅柿炒雞蛋?那肯定是不行的。你最多做個蔬菜水果沙拉,或者你教外國宇航員拍黃瓜,這也是涼拌的。吃不完可以放在冰箱里,空間站里也有冰箱,保存幾天沒問題。

最后,還有非常重要的一大類食品叫功能食品,其實就是為了補充航天員身體所需的各種營養(yǎng)成分。太空里的環(huán)境和地面畢竟不一樣。他們對抗輻射要求很高。那么也就需要提高食品中的天然抗氧化劑的含量,比如說原花青素、Ω-3脂肪酸,甚至是植物的膳食纖維都可以預防或者是改善輻射造成的傷害。

還有,在失重環(huán)境下,宇航員的腸道菌群也可能退化。所以呢,還需要考慮增加一些富含益生菌的食品。意大利人曾經(jīng)把普通酸奶加上藍莓作凍干處理帶上太空。在地上是民以食為天,在太空里也是一樣,吃飯從來都是頭等大事。

當然啦??臻g站肯定是備有常用的藥品的,因為航天員在太空里生了病,那可不是鬧著玩的。當然有些事兒不屬于生病,比如說女性的生理期。我們這次可是有女性宇航員上太空的哦,來大姨媽了怎么辦呢?她在太空里起碼碰到6次。有人覺得在太空里完全失重狀態(tài)下,會不會造成什么麻煩?其實這種事大可不必擔心,和在地球上并沒有太大區(qū)別。

佩姬·惠特森

如今上過太空的女宇航員不少,而且有些人在太空里面住的時間也不短,創(chuàng)造紀錄最多的是美國的女宇航員佩姬·惠特森,人家在太空里累積居住了666天,單次最長記錄是290天,總共執(zhí)行過10次太空行走。人家沒受到什么困擾,感覺和在地球上差不多。

只有一件事,女航天員們必須要小心點,那就是別讓血液混入水回收系統(tǒng)。因為在空間站里所有的水資源都是要回收的,一滴都不能浪費?;厥障到y(tǒng)有處理人類尿液的能力,但是沒有處理人類血液的能力。

空間站是離不開水的,你總要洗洗涮涮吧,早上起來刷牙洗臉,上廁所也要沖水。再加上人要喝水,喝水就會產(chǎn)生尿液。加起來大概是2公斤。人也會出汗,也會呼吸,也在向外排出水蒸氣,一天下來會向外排出1.8公斤。我們的空間站一般來講是住3個人,一天下來要消耗11公斤的水。這些水全都不能浪費,全都是要回收的。

和平號的水回收處理流程

衛(wèi)生用水是從下水道進行收集的。航天員的尿液是從廁所收集的,冷凝水是從空氣循環(huán)系統(tǒng)收集的。這是3條不同的線路,俄羅斯人的和平號空間站在處理這3種水的時候,可以說是涇渭分明,井水不犯河水。你洗洗涮涮用的那些水,在凈化回收以后還是用來洗洗涮涮。艙內(nèi)收集到的那些冷凝水,最后經(jīng)過凈化處理以后,主要用來給宇航員喝。尿液經(jīng)過凈化以后,用來電解制造氧氣。這完全是三條獨立的路線。如果水量不夠的話,只能靠地面補充,用進步號貨運飛船定期補給。

國際空間站水回收處理流程

美國人在國際空間站上采用的技術(shù)就完全不一樣了,尿液要經(jīng)過預處理,利用真空讓尿液在低溫下沸騰蒸發(fā),然后再壓縮。獲得尿液蒸餾水。然后把三種水混在一起,統(tǒng)一凈化處理,最后達到飲用水標準。這種飲用水比地上的自來水還要干凈很多,可以直接喝。但是俄羅斯人心理上過不了這個坎兒,一開始還不怎么愿意,后來也就慢慢接受了。其實啊,說是國際空間站,說到底美俄還是兩家人,好東西都是兩套。

那我國的天宮空間站又是怎么處理的呢?據(jù)我查到的資料,過程跟俄羅斯是類似的,尿液蒸餾水最終是用作電解水產(chǎn)生氧氣,并不是直接用來喝的。當然水是不可能100%回收的,尿液處理以后,剩下一點點高濃度的廢水,還有壓縮處理過的糞便,以及其他的一切垃圾,都要裝進貨運飛船,仍進大氣層里燒掉,一了百了了。說實話,太空里體驗最差的就是上大號,沒有之一。后續(xù)處理也是最麻煩的。目前有一些方案是利用微生物對糞便進行處理,但是也還停留在實驗室階段。

二、航天人員如何解決上廁所的問題?

你好,航天人員在太空中上廁所是一項非常重要的問題。他們必須找到一種安全、衛(wèi)生和有效的方式來排泄體內(nèi)的廢物。在太空中,由于缺乏引力和大氣層,傳統(tǒng)的廁所無法使用。因此,航天員使用特殊的設(shè)備來解決這個問題。

在宇宙飛船中,航天員使用一個稱為“尿袋”的裝置來收集他們的尿液。這個袋子通常是一種可重復使用的袋子,可以連接到一個吸管和一個排氣閥。當航天員需要排尿時,他們會將吸管連接到尿袋,排氣閥打開,讓尿液流入袋子中。一旦尿袋滿了,航天員就需要將它密封并放到一個垃圾袋里,然后存放在一個指定的位置,等待回收處理。

在太空中排便則比較復雜。航天員通常使用一種稱為“便椅”的設(shè)備,它類似于地球上的馬桶。但是由于太空中沒有引力,航天員必須用吸管將排泄物吸到一個特殊的袋子中。排泄物袋子必須經(jīng)過嚴格的處理和消毒,然后將其密封并放在一個垃圾袋里。

總之,航天員必須采取特殊的措施來解決在太空中上廁所的問題,以確保安全、衛(wèi)生和有效。

三、航天員在太空的空間站上怎么解決大小便呢?

在太空站上,航天員的大小便問題需要特殊處理。在早期的太空站上,航天員使用尿不濕等應(yīng)急手段解決大小便問題。隨著技術(shù)的進步,太空站逐漸配備了更為先進的大小便處理設(shè)備。

現(xiàn)在,太空站上使用的一種常見大小便處理系統(tǒng)是“廢物收集系統(tǒng)”。該系統(tǒng)包括一個收集裝置、一個廢物儲存罐和一個抽氣裝置。航天員在大小便時,將收集裝置固定在身體下方,并啟動抽氣裝置。抽氣裝置會產(chǎn)生負壓,將大小便吸進收集裝置中,并儲存在廢物儲存罐內(nèi)。在廢物儲存罐滿載后,可以將其取出并密封,等待帶回地球處理。

對于尿液的處理,太空站上還配備了尿液收集系統(tǒng)。航天員將尿液通過特殊的管道導入收集裝置中,尿液會被自動分離出來并儲存在一個容器中。然后,這些尿液可以用于水回收系統(tǒng)進行再利用。

除了廢物收集系統(tǒng)外,太空站還配備了水回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以將航天員的汗水和尿液等水分進行回收處理,經(jīng)過過濾和凈化后,再供給航天員使用。這樣可以大大減少對地球水源的依賴,降低太空站運行的成本。

總之,太空站上的大小便處理系統(tǒng)相對完善,能夠滿足航天員在太空中的生理需求。這些系統(tǒng)的存在使得航天員在太空中的生活更加舒適和便利。

四、為什么要在太空生活三個月?

5月15日7時18分,天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū),我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。5月15日,中國首次火星探測任務(wù)總設(shè)計師張榮橋做客《白·問》對話白巖松。

白巖松:這次著陸之后,我們的任務(wù)是90個火星日,92個地球日,有網(wǎng)友說,為什么設(shè)計的這么短,是我們的能量或者說電池或者說續(xù)航能力不夠?

張榮橋:一次發(fā)射任務(wù),既要實現(xiàn)環(huán)繞,又要實現(xiàn)著陸,還要實現(xiàn)巡視。3個月的時間設(shè)計是綜合考量的結(jié)果。

第一次去只有一個環(huán)繞器,它探測獲得的科學數(shù)據(jù)量很大,但車體那么小,注定了它跟地面通信的能力非常有限,因此它的科學探測數(shù)據(jù)就需要通過環(huán)繞器進行中際傳輸?shù)降孛鎭怼?/p>

環(huán)繞器既要兼顧火星車的中際,還要在差不多2年之內(nèi)要把整個火星進行全球覆蓋,要對整個火星全球的地形地貌、相關(guān)的空間環(huán)境、內(nèi)部的結(jié)構(gòu)等進行探測。就是說火星車著陸之后前3個月所有的載荷都開機,所有的探測數(shù)據(jù)都得到了,通過環(huán)繞器傳輸回來之后,把接下來的時間就讓給環(huán)繞器去開展全球環(huán)繞探測。中國人圓夢太空的新征程又將迎來一個關(guān)鍵時刻。

北京時間6月17日上午9時22分,神舟十二號載人航天飛船即將發(fā)射。載有聶海勝、劉伯明、湯洪波三名航天員的飛船將與天和核心艙對接,與天和核心艙、天舟二號貨運飛船形成組合體。三名航天員將在核心艙駐留3個月。

這次飛行任務(wù)是空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段第四次飛行任務(wù),也是空間站階段首次載人飛行任務(wù)。這次飛行任務(wù)要在軌驗證航天員長期駐留、再生生保、空間物資補給、出艙活動、艙外操作、在軌維修等空間站建造和運營關(guān)鍵技術(shù),首次檢驗東風著陸場的航天員搜索救援能力;開展多領(lǐng)域的空間應(yīng)用及試(實)驗;綜合評估考核工程各系統(tǒng)執(zhí)行空間站任務(wù)的功能和性能,進一步考核各系統(tǒng)間的匹配性和協(xié)調(diào)性,為后續(xù)任務(wù)積累經(jīng)驗。

6月16日,北京大學地球與空間科學學院教授焦維新接受紅星新聞記者專訪時表示,航天員長期在軌駐留第一個條件就是工作需求。此前中國沒有建設(shè)空間站,航天員就在一個小的檢測試驗室里。因為條件不具備,能做的試驗也沒有那么多。目前,中國的空間站核心艙已經(jīng)在太空,可以開展更多工作,科學試驗變成了日常性工作,所以航天員可以在太空長期駐留。

神舟十二號3名航天員

為什么之前沒有讓航天員長期駐留太空?

專家:此前沒有建設(shè)空間站,能做的試驗不多

這次飛行任務(wù),三名航天員將在軌駐留3個月。中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明在6月16日上午的發(fā)布會上介紹,截至當日,天和核心艙和天舟二號組合體已在軌運行17天,目前狀態(tài)良好,平臺設(shè)備工作正常,能夠保障航天員在軌長期駐留。

為什么航天員長期在軌駐留沒有在此前的飛行任務(wù)中實現(xiàn)?北京大學地球與空間科學學院教授焦維新告訴紅星新聞記者,航天員長期在軌駐留第一個條件就是工作需求。此前中國沒有建設(shè)空間站,航天員就在一個小的檢測試驗室里。因為條件不具備,能做的試驗也沒有那么多,航天員就沒有長期駐留太空的必要性。目前,中國的空間站核心艙已經(jīng)在太空,可以開展更多工作,科學試驗變成了日常性工作,所以航天員可以在太空長期駐留。

神舟十二號船箭組合體轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū) 視頻截圖

三個月間航天員將開展哪些工作?

專家:運送物資、開展試驗,完成出艙活動

這次飛行承擔了哪些任務(wù)?季啟明在發(fā)布會上介紹,神舟十二號飛行任務(wù)有四個方面主要特點:

一是將進一步驗證載人天地往返運輸系統(tǒng)的功能性能。改進后的長征二F運載火箭提高了可靠性和安全性;神舟十二號載人飛船新增了自主快速交會對接、徑向交會對接和180天在軌??磕芰?。改進了返回技術(shù)、進一步提高落點精度,還將首次啟用載人飛船應(yīng)急救援任務(wù)模式。

二是將全面驗證航天員長期駐留保障技術(shù)。通過神舟十二號航天員乘組在軌工作生活3個月,考核驗證再生生保、空間站物資補給、航天員健康管理等航天員長期太空飛行的各項保障技術(shù)。

三是將在軌驗證航天員與機械臂共同完成出艙活動、及艙外操作的能力。航天員將在機械臂的支持下,首次開展較長時間的出艙活動,進行艙外的設(shè)備安裝、維修維護等操作作業(yè)。

四是將首次檢驗東風著陸場的搜索回收能力。著陸場從內(nèi)蒙古四子王旗調(diào)整到東風著陸場,首次開啟著陸場系統(tǒng)常態(tài)化應(yīng)急待命搜救模式。

上述這些技術(shù)的突破與能力的驗證,將為后續(xù)空間站建造及應(yīng)用發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ),積累寶貴經(jīng)驗。

三位航天員將開展哪些工作?焦維新表示,這三位航天員將有四項主要工作:

第一,把此前發(fā)射的天舟二號貨運飛船送去的物資送進核心艙。這些物資包括了航天員三個月生活所需要的食品和生活用品,還有一些儀器設(shè)備。

第二,三位航天員要檢查各種實驗設(shè)備,實驗設(shè)備調(diào)試正常以后開展各類科學實驗。

第三,三位航天員要驗證核心艙的再生生保系統(tǒng)。

第四,完成出艙活動,進行太空行走,完成儀器的檢查和安裝。在出艙活動中,宇航員要完成一項重要的工作就是驗證機械臂的技術(shù)。

神舟十二號載人飛行任務(wù)標識

專家詳解此次飛行任務(wù)兩大看點

驗證再生生保系統(tǒng)和機械臂操作技術(shù)

驗證再生生保系統(tǒng)將是此次飛行任務(wù)的一個看點。那么,什么是再生生保系統(tǒng)?焦維新介紹說,過去中國航天員在太空所需要的食品、水、氧氣都是地面帶去的。但現(xiàn)在水和氧氣將實現(xiàn)由地面帶去一部分,其他部分進行再生。

“比如航天員洗臉或者其他生活用水,需要收集起來,經(jīng)過處理變成飲用水。航天員的尿液也要收集起來,經(jīng)過專門儀器處理,變成水。一部分水,需要用來飲用。一部分水需要進行電解,來制造氧氣。水電解還產(chǎn)生了氫,氫可以和人呼吸產(chǎn)生的二氧化碳反映,同樣用于再生氧氣?!?/p>

焦維新指出,這次任務(wù)中還有一個亮點就是驗證機械臂的操作技術(shù)。在6月16日上午的發(fā)布會上,季啟明介紹,這次神舟十二號飛行任務(wù)將在軌驗證航天員與機械臂共同完成出艙活動、及艙外操作的能力。航天員將在機械臂的支持下,首次開展較長時間的出艙活動,進行艙外的設(shè)備安裝、維修維護等操作作業(yè)。

焦維新說:“這次空間站核心艙安裝了七自由度的機械臂。這對維護空間站非常重要,未來兩個試驗艙來了以后,可以用機械臂把它抓住進行對接。所以驗證機械臂的任務(wù)將有非常重要的意義。”

對于此次飛行任務(wù)的一系列試驗,焦維新認為,這些技術(shù)驗證對于中國空間站建設(shè)非常重要。如果這次沒有做技術(shù)檢驗,就發(fā)射空間站試驗艙,會讓矛盾集中。只有目前各項技術(shù)設(shè)計都運用正常了,下一步再來貨運飛船和試驗場,將空間站建成。

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