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三名宇航員将傳回,空間站上400斤排洩物,怎麼處理?帶回地球嗎

作者:科學認識論

4月11号,中國載人航天公衆号釋出消息稱,神舟十三号的三名宇航員已經開啟傳回流程。傳回之前需要清點和打包物資。

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與此同時,東風着陸場搜救隊員已經完成了最後一遍傳回艙回收演練工作。

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神舟十三号具體的傳回時間并不确定,官方報道是4月中旬

我們可以通過中國空間站的變軌資料推測傳回的準确時間。

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宇航員傳回前,空間站遠地點高度需要降低5km,近地點軌道需要擡升2km,如果一切正常,調整後的空間站在16号的過頂時間為上午9點42分17秒。17号過頂時間在上午9點41分29分。

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宇航員傳回地球的時間預計會在這兩個時間點前後。

三名宇航員在太空上足足駐留了半年,此次回來不僅要打包物資,還有處理生活垃圾。

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是以很多人都會好奇,三名宇航員在太空中積攢了半年的排洩物,重量肯定不少,這些排洩物也要帶回地球嗎?

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成年男性一天排便量在100-300g,咱們取中間值200g來計算,三個成年人半年的排便量至少也得100公斤。

正常人每天排尿量大約在1.5-2L。咱們取個中間值,按每日排尿量1.75升來計算,3名航天員在6個月時間裡,排尿量達到了964公斤。

中國空間站的尿液處理效率是83%,也就是說6L的尿液可以提取5L的蒸餾水,剩下1L才是尿液中無法處理的雜質。是以三名宇航員6個月的尿液排洩物量為160公斤。

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160公斤的尿液排洩物和100公斤的糞便排洩物一共是260公斤的排洩物。

在太空上,260公斤的排洩物處理起來将十分麻煩,甚至會對空間站的安全造成威脅。

事實上,宇航員的排洩量比地面上的普通人要少得多,主要是宇航員吃的都是專用的航天食品,這些太空食品重量較輕,營養豐富度極高,消化率極高,是以排洩量也相對較少。

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但是這也少不了太多,頂多可以減少幾十公斤。是以保守估計三名宇航員在太空中半年的排洩物至少200公斤,也就是400斤。

太空排洩物如何處理?

2008年,國際空間站的真空動力尿液收集裝置失效,不能正常工作。導緻10名宇航員被迫使用俄羅斯聯盟逃生艙的備用廁所。

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如果問題不能及時解決,那尿液一旦失控,會在微重力下到處飛濺,可能造成裝置損失釀成大禍。

在2007年之前,國際空間站的排洩物直接扔到太空中。這些打包的糞便會一直在近地軌道上運作,直到墜入大氣層,就像流星一樣燒毀。

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2007年,聯合國和平利用外層空間委員會通過《空間碎片減緩準則》,将探索太空過程中産生的垃圾,按照不同階段,給出了基本原則。是以自此以後,空間站上的排洩物不得随意丢棄到太空中。

将這些排洩物帶回到地球完全沒有必要,是以國際上一般采用在傳回艙進入大氣層時,将生活垃圾一并抛出,這些排洩物在大氣燃燒中将變成灰燼。

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在太空站建立之前,人類逗留太空的時間十分短,是以并沒有過多考慮在太空排洩的問題

事實上,早期的宇航員基本上都尿過褲子!

人類第一位宇航員加加林首次太空之旅隻有1小時48分鐘,就和一場考試的時間一樣,憋一憋就過去了。

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但是加加林在步入太空艙後過于緊張,突發尿液,憋是憋不住了。但是此時也不可能下來上廁所,這會導緻整個發射任務的推遲。是以加加林隻能順着宇航服的管子向外排尿。

而美國首個宇航員上太空時,比加加林還狼狽,整個内褲都是濕的。

1961年5月5日,艾倫•謝潑德作為美國首個載人航天員即将上天。由于首次上天隻需要在太空中逗留15分鐘,是以NASA壓根就沒有考慮到排尿問題。

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據艾倫•謝潑德事後的回憶:當我坐上發射艙的那一刻,就十分緊張,我意識到我的膀胱越來越滿。但是從業人員讓我不要動,要忍住!

人越想着尿就越忍不住,最後艾倫•謝潑德沒有忍住,就在那一刻,如同洪水般釋放出來了。

艾倫•謝潑德回到地面後說:由于我穿的是棉質内衣,當發射時,我就已經完全幹了!

從此之後,美國宇航局才開始重視宇航員的排尿問題。

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這就是美國宇航局最初設計的排尿器,NASA稱其為乳膠袖帶,通過夾子閥門和塑膠管連接配接,最後将尿液排到收集袋中。

宇航員上太空前會提前帶好,根據個人的不同,設計有三種尺寸。看起來十分像condom。一旦有尿意,就可以排尿。

排尿的問題解決了之後,排便又成了大問題

1961年12月7号美國開啟第二次載人航天計劃,由于有了之前的經驗,這次特意增加太空排便的任務。

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NASA讓宇航員穿上設計好的排便袋,将其貼在宇航服的後面,等宇航員登上太空後,就按計劃排便,測試一下排便袋的使用效果。

宇航員排便後,需要将糞便密封起來,然後揉捏,以便殺菌劑和糞便融化,起到殺菌的作用。

最後實驗十分失敗,宇航員回報說,這項任務十分反感,浪費了大量的時間。是以美國此後的載人航天,宇航員都會提前吃瀉藥來清腸。

直到空間站建立之後,宇航員們才有了像樣的太空衛生間,排便相對安全且容易了很多!

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