来源:ayx爱游戏官网下载 发布时间:2024-09-14 14:10:24
10月初,美國國家航空航天局(NASA)用天鵝座貨運飛船將大約3.6噸物資和設備送到國際空間站。其间頗受矚意图,是一個新馬桶。 全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩向科技日報記者介紹,這台名為“通用廢物办理系統”的新式太空馬桶,耗資2300萬美元、花費6年多時間研发,堪稱史上最貴馬桶。 新式太空馬桶重45公斤,高71厘米。龐之浩說,它的體積比现在空間站运用的馬桶減少了65%,重量下降了40%,能够減少對國際空間站寶貴空間的佔用,並能够集成到不同航天器的生命維持系統中。 過去,國際空間站的馬桶在設計上更適合男性运用。而新式馬桶為了更好地適用於女航天員,在設計上有所改進,更契合人體工程學。其座位更高且略有傾斜。這使得女航天員能够坐在馬桶上小便,用異形漏斗和軟管吸尿。而此前女航天員小便需求凭借其他專用設備。 新式馬桶採用了3D打印的鈦合金風扇分離器,能够產生強大的吸力,將分泌物吸入馬桶,確保它們不會亂飄。 比较旧式太空馬桶,新馬桶還有一個特點,打開馬桶蓋后,氣流會自動噴出,從而操控異味的擴散。鈦合金资料也大幅度的提高了馬桶的耐腐蝕性和耐久性,能節省更多的清潔和維護時間,讓航天員能够將更多精力投入到科研和探究任務中,而不用為刷馬桶這樣的工作過度勞神。 在太空裡,水資源需求很多循環运用。據预算,航天員假如在太空日子1年,要喝掉700多升經過處理的尿液。新式馬桶的尿液收回功率有了進一步提高,處理之后能够轉變為飲用水的比重有所增加。其尿液淨化功用是通過尿素生物反應器電化學系統來實現的,能將尿液中的尿素有效地轉化為氨,然后將氨分化為水和能量。據稱,這種將航天員排出的尿液進行循環运用、過濾淨化得到的純淨水,比地球上任何水都要干淨。 龐之浩介紹,每年地上向國際空間站供给2200升飲用水的運輸費用高達2200萬美元,并且空間站的飲用水儲存才干也有限。假如人類想離開近地軌道,進一步探究星際空間,水的補給將愈加困難。新式太空馬桶的設計目標,是在人類前往火星之前實現98%的液體收回率,此次將其運到國際空間站,也是為了進行試驗。 要想熟練运用太空馬桶,航天員需求開展專門的訓練。排便時,他們要保証緊貼坐墊邊緣,讓馬桶內彻底密封,同時要牢記與馬桶坐墊的相對方位關系,以使肛門能准確地瞄准直徑為10厘米的中心孔。這一切都是為了確保大便能順利地被吸走,而不會從馬桶縫隙中飄出來。 為此美國約翰遜航天中心專門設計了馬桶訓練器,在馬桶裡裝了一個攝像頭,航天員能够通過屏幕觀察和調整自己的,找到瞄准精度最高的姿勢。 蘇聯雖然在登月競賽中輸給了美國,但尔后專注於空間站研發,在長期在軌駐留、環控生保系統等方面經驗豐富,造出的太空馬桶也更為精巧。美國雖然也研发出太空馬桶,但作用不盡如人意。2007年,美國爽性花費1900萬美元從訂購了一個太空馬桶,還表明這比自己研發的更劃算。不過后來,美國又从头開始了太空馬桶的研發,耗資超過1億美元。 2008年5月21日,國際空間站艙段的馬桶出現毛病,隻能收納固體分泌物,液體處理不了。航天局緊急制作了替代品,請美國用6月初發射的“發現”號航天飛機捎了上去。 2009年7月19日,美國艙段的馬桶也壞了,其原因是用來沖馬桶的6升水錯誤地流入分離器以及别的的当地。好在奮進號航天飛機對接在空間站上。包含空間站值守人員和奮進號乘組的13名航天員,不得不排隊去航天飛機上廁所。但是,航天飛機上的馬桶並非為頻繁运用而設計。為了保護這台珍貴的“獨苗”,地上指揮中心對航天員排便做出了嚴格的约束:每兩次如廁需間隔6分鐘以上﹔运用3次后要停用30分鐘以上,以便系統冷卻。航天員們堅持了一個月,終於盼到下一班航天飛機送去了新馬桶。 史上最不堪回首的馬桶毛病,發生在1981年哥倫比亞號航天飛機首飛任務中。任務期間,馬桶堵了。航天員們安然面對窘境,堅強地套上了大便搜集袋。但是返程途中,報廢廁所中存儲的分泌物轉移到通風系統,如天女散花般噴涌而出,在艙內到處飄浮,場面極為慘烈。 對於铲除艙內雜物,航天員都承受過專門訓練。比方對於大塊固體,能够直接“抓捕”﹔液體需求用吸水紙等资料吸附。細微的顆粒或碎末比較麻煩,要等它們隨著艙內循環的氣流会集在風口濾網上,才干整理干淨。我们在這次大掃除中充沛實踐了訓練內容,隻不過所面對的,是他們在訓練時無論如何也沒有想到的整理目標。 太空馬桶失靈,帶來的不只是衛生問題和感官影响,乃至會威脅到航天員的健康。龐之浩介紹,美國已在空間站廁所中發現對抗生素具有高耐藥性的細菌菌株,它們有或许會進化成致病細菌,導致航天員患病。 為了設計出更好的太空馬桶,本年6月,美國啟動了一項“月球廁所挑戰賽”活動,面向全球搜集“月球廁所”設計计划,用於2024年的登月計劃。“月球廁所”必須滿足多項設計要求,比方能同時在微重力和月球重力環境下正常運作、兼容男性和女人运用者、可同時排尿和排便等。 人類在進行太空探究時,不可避免地會面臨分泌問題。在沒有太空馬桶的時候航天員是怎麼“便利”的呢? 假如飛行任務時間不長倒還好說。例如2003年我國航天英豪楊利偉執行神舟五號任務時,在歷時21小時23分的飛行過程中,凭借航天服內一個類似於尿不濕的小便搜集裝置排便。該裝置能够通過吸水资料,把小便變成絮狀的固態物,並且能除臭,但對於大便則無能為力。 隨著太空游览時間逐漸延長,航天員的分泌問題不再是尿不濕所能解決。雖然航天員的食物經過專門處理,能在保証營養的同時,盡量減少消化后的遺留物,以下降大便次數和重量,但該有的總會有的。 20世紀60年代,美國實施阿波羅計劃時,航天員在太空還沒用上馬桶,大小便需分別运用搜集裝置。其间大便搜集袋擁有類似漏斗的圓形袋口,运用時要用它罩緊,排入大便,再倒入殺菌劑,密封袋口后搖勻、揉捏,使內部物質充沛混合。曾經,阿波羅10號乘組中不知哪位航天員的操作出了問題,以至於一枚大便華麗地飄入艙內,讓航天員們飽受驚嚇。有了這樣慘痛的經歷,后來完结登月的阿波羅航天員,紛紛將大便搜集袋扔到了月球上。 航天員對尿液的處理則更為簡單直接。在很長一段時間裡,他們都是將廢水直接排放到太空。后來這種行為被叫停,原因不僅是為了環保,還有其帶來的代價。2001年平和號空間站退役時,由於採用排出式澡堂和廁所,太陽能電池板被尿和洗澡水層層包裹,功率損失了40%。尿液乃至還結成冰塊高速撞擊電池板,造成了不小的損失。