宇航員在太空如何洗澡
大家都對宇航員的清潔問題十分關(guān)心,在密不透風(fēng)的太空站中要如何洗澡,洗澡水從哪里來,洗完澡后洗澡水又該如何處理等等。以下是小編為大家整理的宇航員在太空如何洗澡相關(guān)內(nèi)容,僅供參考,希望能夠幫助大家。
前言
自從1961年4月,蘇聯(lián)的東方一號宇宙飛船將尤里·加加林送進太空,讓他成為第一個進入太空的人類開始,人類終于發(fā)現(xiàn)原來我們并不是只能被困于地球,于是所有的人都開始對進入宇宙的未來開始產(chǎn)生憧憬。
從一開始的只能在近地軌道待一會的載人飛船,再到現(xiàn)在可以讓宇航員在其中長期生活的太空站,人類已經(jīng)漸漸摸索出許多在太空中生存的經(jīng)驗。
我們知道太空中最大的特點就是真空和零重力,對于人類而言,真空環(huán)境不可能存活,失去大氣層的保護,人會在十秒之內(nèi)失去意識,三十秒左右開始窒息,如果沒能在九十秒內(nèi)讓人脫離真空環(huán)境,那將必死無疑。
人類在太空要穿宇航服
因此人類探索太空時都必須由太空飛船或者宇航服提供穩(wěn)定的大氣壓和氧氣供應(yīng),真空的問題解決后,宇航員還必須解決零重力的問題,大家不要覺得零重力不過就像在水中游來游去,不會有什么問題。
在零重力的環(huán)境中,我們在地球上很常見的事情,都會出現(xiàn)一些意想不到的問題,比如在太空中洗澡、理發(fā),就曾經(jīng)是一個困擾宇航員許久的問題。
人類在太空中生存的難題
地球是我們目前已知的唯一生命搖籃,在地球上生活的我們相對來說更加安全,但是在地球上也不等于絕對安全,我們不得不承認,現(xiàn)在的人類與地球是一個“命運共同體”,如果地球出現(xiàn)什么重大變故,人類將無處可逃。
人類與地球是命運共同體
為了規(guī)避這種風(fēng)險,探索外太空成為邁向未來的必經(jīng)之道。不過,在外太空中進行探索可謂舉步維艱,目前為止人類的足跡最遠才到達月球之上,探索太空的過程中,最困難的問題就是,如何保證飛船中人類的生命安全,因此人類學(xué)會在外太空生存是一個很有必要的。
前文說過,在外太空中生存,主要就是保護宇航員不會直接暴露在太空環(huán)境中,這考驗的是人類的材料技術(shù)和飛船結(jié)構(gòu)。目前人類制造的飛船已經(jīng)能在有補給的情況下持續(xù)運行十幾年。
中國空間站
除了基本的安全保障,人類探索宇宙還必須解決宇航員的生活問題,我們知道,每一個生命在活著的時候都必然會與環(huán)境產(chǎn)生互動,我們需要飲食獲取維持生命運行的能量,我們需要洗漱來讓身體保持干爽和舒適,我們需要清除無時無刻都在生長的`頭發(fā)、指甲,我們還會每時每刻生產(chǎn)毛發(fā)、死皮、排泄物等新城代謝產(chǎn)生的廢棄物。
這些情況發(fā)生在完全密閉而且失重的空間中,將會極度麻煩。
宇航員如何洗澡
因此大家都對宇航員的清潔問題十分關(guān)心,在密不透風(fēng)的太空站中要如何洗澡,洗澡水從哪里來,洗完澡后洗澡水又該如何處理,這些問題在大家的日常生活中根本不需要考慮,但在太空站中,這些都是必須解決的問題。
太空站里的廁所
在太空中洗澡首先要解決的一個問題就是,因為沒有重力,水并不會往下落,而是以一個水珠的狀態(tài)漂浮在空中,而在太空站中,任何的漂浮物都會十分危險。
我們知道太空站中肯定會有許多十分精密的電子儀器,如果這些漂浮著的水珠附著在儀器上,很可能會造成短路或其他不良后果。
曾經(jīng)有一件事特別出名,太空中無法用普通的鋼筆或圓珠筆書寫,因為墨水會因為失重漂浮得到處都是,為了解決這個問題,科學(xué)家們花了兩百萬美元研究,最終研發(fā)出可以在零重力情況下書寫的太空筆。
太空筆
聰明的朋友也許會說為何不用鉛筆呢,價格也便宜,實際上使用鉛筆很容易產(chǎn)生石墨粉末飄灑在飛船內(nèi)部,石墨粉是一種極其容易導(dǎo)電的物質(zhì),現(xiàn)在的戰(zhàn)爭中也經(jīng)常使用石墨粉炸彈來摧毀電子設(shè)備,因此鉛筆當然是不能用的。
回到洗澡這件事上,一開始科學(xué)家們就已經(jīng)想到水珠在空中漂浮的問題,于是他們?yōu)橛詈絾T準備了一個完全封閉的圓形洗澡空間,空間里有噴水裝置和廢水回收裝置。
但是問題很快就暴露出來了,由于水是沒有重力的,因此在空間中的水會隨機漂浮,這些水珠如果飄進宇航員的鼻子中,將會導(dǎo)致宇航員嗆水甚至窒息。
在影視作品中,一些擁有超能力可以控制水的角色,經(jīng)常會用一大團水包裹住敵人的頭部,讓他窒息而亡。在封閉浴室中洗澡的宇航員,就有可能會遇到這種情況,十分恐怖。
宇航員洗澡
再加上如此洗澡太過耗費水,每洗一次澡宇航員都得準備一個多小時,因此這種洗澡方式漸漸就被淘汰掉了。
目前宇航員的主要清潔方式就是使用濕毛巾拭擦身體,因為水雖然失去了重力,但水本身擁有張力,因此它可以附著在毛巾或者皮膚上,在擦拭身體時,感覺與地面上區(qū)別并不大。
宇航員并不是只能用水擦拭,太空站一般還配備有免洗沐浴露,只要將其同水混合在一起,能有效幫助身體的清潔。
主要用濕毛巾擦拭
洗澡水的來源與歸宿
即便是以擦拭的方式清潔洗漱,那也同樣是需要用水的,所以大家肯定會好奇,水從哪里來,廢水要如何處理,其實這些問題科學(xué)家們早就已經(jīng)考慮到了。
任何一個飛船要飛上太空,都要達到每秒7.9公里的第一宇宙速度,換算一下,時速要達到28440公里,如此快的速度,意味著我們必須要消耗十分恐怖的燃料才可以,與此同時,我們還需要特別控制飛船的重量。
科學(xué)家經(jīng)過計算,平均每送一瓶水上天,就需要花費9100~27000美元啊,高昂的航空成本,讓大家必須盡可能地少帶物質(zhì)上天。因此在太空空間站中的水資源是稀缺的,只帶了嚴格計算后足夠使用的水量。
空間站水資源有限
而洗澡后產(chǎn)生的廢水,將會被空間站中自帶的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)吸走,將其過濾提純后,洗澡廢水中的臟物質(zhì)過濾掉,產(chǎn)生的純凈水將再次提供給下一次洗澡使用。
除了洗澡產(chǎn)生的廢水,生活中產(chǎn)生的所有廢物都會進入到物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中,大小便排泄物、汗水、掉落的死皮和頭發(fā),等等物質(zhì)都會被吸進這個系統(tǒng),過濾出可以使用的水。
這些水一部分用來補充宇航員日常使用的純凈水,多出來的部分將會被電解為氫氣和氧氣,氧氣排放在空間站中讓宇航員呼吸,氫氣則用來還原宇航員呼出來的二氧化碳。
太空水資源的轉(zhuǎn)化利用
甚至就連宇航員需要放屁的時候,都必須到指定位置放屁,讓飛船的廢物回收系統(tǒng)將屁吸走。因為屁中含有甲烷,這種氣體十分危險,達到一定濃度之后就會爆炸,因此一定要確?臻g站內(nèi)沒有這種危險要素。
在太空站長期生活會不會變臭
從上文中我們知道,在太空中洗澡只能拭擦,但是我們同時也知道了太空站上關(guān)于宇航員的生活問題方方面面都有考慮到位。
洗澡有免洗沐浴露,雖然洗澡的感覺并不如在地球上洗澡舒服,但保證身體清潔是一定沒問題的。
而且即便刷牙也會使用可食用的牙膏,這樣刷完牙可以直接將牙膏泡沫咽進去,不需要麻煩處理這些廢水。
基本清潔不會用到很多水
即便是聽上去很麻煩的理發(fā)和刮胡子,一般都會使用一種類似吸塵器一般的理發(fā)工具,剪下來的發(fā)絲會瞬間被它吸走,因此根本不必擔(dān)心頭發(fā)會亂飛,同理刮胡子也是差不多的。
至于人類正常新陳代謝時產(chǎn)生的毛發(fā)和死皮掉落,一般情況下都不會影響到太空站的正常運行,只要定期使用吸塵器之類的工具清理太空站即可。
因此在這方方面面都照顧到位的情況下,無論是在太空站中三個月還是一年,都不會因此變得骯臟不堪,甚至不會產(chǎn)生什么臭味。
衛(wèi)生環(huán)境不錯
其實太空站是一個需要經(jīng)常面對大眾的項目,比如我們天宮太空站中的三位航天員,就經(jīng)常需要出現(xiàn)在鏡頭中,讓民眾了解他們在太空中的生活情況,因此航天員的形象其實還是挺重要的。
其實人類在太空中生活,與在地球上生活,差別并不會太大,畢竟人類的生活習(xí)慣已經(jīng)在千萬年中固定下來了,不可能出了地球就產(chǎn)生翻天覆地的變化。在太空中生活與地面生活最大發(fā)不同之處就在于所有方面的事情都變得不甚方便。
未來的航天生活如何改善
隨著人類技術(shù)的發(fā)展,目前可控核聚變技術(shù)已經(jīng)漸漸看到成功的希望,能源利用方式的提升,將能有效幫助人類突破太空惡劣環(huán)境的桎梏,屆時我們將能去往更遠的地方。
可控核聚變技術(shù)構(gòu)想
但同時也意味著我們?nèi)祟悓⒂锌赡芑ǜL的時間待在類似于太空空間站的環(huán)境之中,現(xiàn)在太空空間站的生活雖然也可以進行,但如果越來越多人前往太空,就必然不能保持這種繁瑣不便的生活環(huán)境。
其實太空中生活的不便基本都是由重力缺失導(dǎo)致的,而太空中零重力的問題其實一直都有解決方案,那就是——利用離心力。
在“流浪地球”、“星際穿越”等科幻大片中,我們都能看到有一個環(huán)形的太空造物,這個環(huán)形裝置一直旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生的離心力足以替代重力的作用。宇航員們只要站在旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)內(nèi)部,就能持續(xù)感受到一股向外的離心力,這時水會往下落,人也能不再漂浮了。
目前為止,離心重力航天器還沒有出現(xiàn),根本的原因在于將整個航天器旋轉(zhuǎn)起來需要巨大的能量。也就是說,在可控核聚變研發(fā)出來之前,這樣美好的設(shè)想還無法實現(xiàn)。
結(jié)語
人類的未來本來只限于地球之上,如果一顆小行星來臨,即便我們出現(xiàn)過再燦爛的文明,也無法將其保存下來。直到航空事業(yè)的興起,我們終于發(fā)現(xiàn),人類的未來在星辰大海之中。
我們可以在太空中找尋可以利用的資源,找尋適合居住的第二家園,找尋擁有文明或生命的星球,浩瀚無垠的宇宙,何處都可去。
在探索宇宙的過程中,許多難題不斷出現(xiàn),就連簡單的宇航員洗澡問題,也需要好幾代技術(shù)的進步,才能順利解決。但我們需要知道,每一個小問題的解決,就意味著我們距離宇宙探索又進一步。
在幾千年前,我們的祖先只能依靠星辰的移動來猜測自己的運氣,幾千年后,我們將前往這些星辰,將自己的運氣掌握在自己的手中。
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