太空人在太空是如何上廁所的?得知真相的你,估計不想上天了

2020-12-04 路上讀書

5月30日,Space X載人火箭於北京時間3點22分發射升空。這是自2011年美國國會和白宮提前取消美國宇航局太空梭以來,美國首次在境內將本國太空人送入太空。

這標誌著有史以來,第一次有商業航空航天公司將人類帶入地球軌道。

馬斯克今年1月曾表示,SpaceX有能力在2050年之前將100萬人送上火星。他提出了每年建造100艘星際飛船的目標,每當地球和火星軌道同步時,就把大約10萬人從地球送到火星。

聽到消息,很多人都很興奮,人類移民外太空的夢想難道真的能實現嗎?

不過,大家別高興得太早了。什麼樣的人才能當太空人呢?在太空站會遇到什麼尷尬事?答案就在《太陽系三環到四環搬遷紀要》這本書裡。

1. 什麼樣的人才能上天?

首先,太空人心理素質必須過硬。怎麼過硬法?比如在日本,想當太空人的人必須先通過一個考驗——摺紙鶴。候選人會被關在一間屋子裡,要在一個半小時內折1000隻紙鶴。結束之後,負責選拔的評委不僅要看紙鶴夠不夠數,還要看質量如何。只有那些所有紙鶴都保質保量完成的人,才有機會通過評審。

這麼喪心病狂到底要檢測啥?日本的科學家認為,這樣不僅能選出那些心靈手巧的人,更重要的是,挑出那些在時間緊迫的情況下依然能耐心精確完成工作的人。你想啊,在空間站裡維修那些精密的儀器,既容不得毛手毛腳,也經不住慢慢吞吞啊!

另外一個需要考量的因素,是候選人的性格。冷靜執著,性格強韌、善於相處,要成為一名合格的太空人,還必須克服一種情況——太空興奮症。科學家發現,人第一次上天的時候會特別興奮,雖然聽上去很正常,但這會帶來很大的麻煩。

五十多年前,一個叫基廷格的美國上校坐氦氣球上了天,到達將近三萬米的高空,他的上司覺得差不多了,就叫他返航。你猜基廷格回了啥?他用摩爾斯電碼回了三個字:來抓我!要知道,三萬米還沒出地球呢,人就興奮成這樣,要是進了太空,指不定就失控了。在極度興奮的情緒下,人會喪失理性,做出錯誤的判斷,不僅會威脅到自己的性命,還可能導致昂貴的設備出故障,最終讓航天任務功虧一簣。

在失重情況下,人會產生噁心嘔吐的生理反應。在太空裡嘔吐並不是一個好主意。沒了重力,黏糊糊的嘔吐物可不會乖乖落在地上,而是會朝你的頭部襲來。輕則把你弄得髒兮兮,嚴重的話,還可能導致器官損傷甚至窒息而死,你想想,胃裡的強酸和食物殘渣吸進鼻孔吸進肺裡,那得有多難受。

所以,太空人需要有很強的抗眩暈能力。

太空人要在太空完成任務,不是一天兩天的事,他們要在空間站住上幾個月甚至超過一年,那麼,當他們在太空中時,日常生活是怎樣的呢?在沒有重力、物資有限的環境下,太空人如何完成吃飯、洗澡、上廁所這類基本的活動呢。

2.在太空吃東西很麻煩

我們先來說說太空人在天上吃什麼。從美國宇航局的規章制度說起,按照規定,一份合格的太空食物必須符合以下標準:既要輕,又要小,熱量還要高。

為了讓食物足夠小,唯一的辦法就是極度壓縮,就連培根肉都會被液壓機壓成小方塊,最後都不叫培根肉,叫做培根方。

不過,足夠結實又能餵飽太空人的食物還不夠,畢竟,太空人要長期執行任務,食物必須能維持他們的健康。於是,科學家們到處招募志願者,開始探索更理想的太空食物。這可苦了志願者了,他們要在模擬太空艙裡待上三個月,每天吃著研究人員送進來的各種奇形怪狀的食物:塊狀的、棒狀的、條狀的、漿狀的……不僅如此,研究人員還會收集參與者的糞便進行稱重,測定菌群等等,直到他們找到對人體最健康的配方。

除了輕巧有營養以外,理想的太空食品還得吸收率高。如果一種食物能100%被腸道吸收,往往意味著熱量沒有浪費,更重要的是能減少糞便,畢竟,在太空上廁所是一件非常痛苦的事,這個咱們後面仔細說。

3.在太空上廁所更艱難

說完了吃,接下來就要解決另一件人生大事了——上廁所。大家可能不相信,上廁所這件事是被嚴肅地寫在太空人訓練教程裡的。你說上個廁所還要訓練,這不跟我家貓咪一樣了麼?還別說,在無重力的環境下,便便可不會乖乖掉進馬桶等著被水衝走,它們一旦離開你身體,隨時都可能飄上天造反。相信我,沒有任何一個人願意看到這樣的場面。

在休斯頓詹森航天中心,有一個長相清奇的馬桶,它就是用來訓練太空人正確排便的。在太空中,馬桶是由氣流來清理的,說白了就是一個巨大的太空吸塵器。如果便便準確降落,它們就會瞬間被高壓氣流帶走,不留下一片雲彩。但如果降落過程出了差錯,那問題就嚴重了。沒被及時處理的便便可能會自由飄蕩,更糟的是,它們可能會堵塞氣孔,導致整個馬桶沒辦法正常運轉。朋友們,在太空中疏通廁所,可是一件幾乎無法完成的任務。

正因為如此,所有太空人在上天之前,都必須學會如何在最短的時間調整好便便的降落點,訓練的地方就是詹森航天中心的這個馬桶。實際上,它並不是真正的馬桶,因為原本連著下水道的位置,裝了一個攝像頭。嗯,你沒聽錯,就是攝像頭,從這個獨特的視角,指揮中心的工作人員就能判斷每一個太空人的屁股是否成功瞄準。大家是不是覺得,這也太尷尬了吧?但沒辦法,誰讓你想上天呢,對不對?

要是不用馬桶,還有一個處理便便的替代方案,那就是糞便袋。在太空馬桶沒發明之前,所有太空人都要用這種辦法。這東西結構簡單,製造起來也沒什麼麻煩。雖然原理上跟咱們平時用的垃圾袋差不多,但太空糞便袋還是更別致一些,袋口有一個形狀貼合屁股曲線的圈,這樣裡面的東西就不容易飄出來。不過問題是,並不是把袋子系上一丟就完事兒,你必須手動把這個袋子跟屁股分離,還要往裡面撒上一包殺菌劑,然後像和面一樣,把便便和殺菌劑混合均勻。

為什麼要做這麼噁心的事兒啊?因為你要不做的話,後果會更噁心。如果不進行徹底的殺菌處理,腸道細菌就會在便便中繼續繁殖,同時產生大量的氣體。要知道,糞便袋的密封性相當不錯,所以隨著細菌的繁殖,排氣越來越多,糞便袋會像氣球一樣越脹越大,最後「嘭」地一聲,爆炸開來,那個場景我就不說了,大家可以自行想像一下。

不過,即使百分之百地遵循殺菌操作,也沒法保證不會遭到「屎彈」襲擊。在不能隨便開窗戶的空間站,誰都不希望跟便便的氣味長久相處。因此,許多太空人寧願接受尷尬又羞恥的上廁所訓練,也不願意繼續使用這些麻煩、噁心又危險的袋子。

大便問題解決了,小便又怎麼解決呢?在地面上,小便總比大便容易。可是在天上,這倆差不多。為啥呢?一部分原因是重力的缺席。男性太空人還好辦,畢竟可以直接用輸尿管解決問題,但對於女性來說就麻煩了,她們必須藉助馬桶。在沒有重力的情況下,表面張力就開始瞎搗亂了,尿液會飄起來,粘得到處都是,清理起來又是個麻煩事兒。

因此在早期載人航天項目中,女性太空人一度不受歡迎。但仔細想想,這聽起來更像歧視女性的藉口,畢竟,女性比男性需要的水和食物少得多,更利於長期執行任務。

4.在太空洗澡是件很奢侈的事

搞定了吃喝拉撒的基本需求,接下來就是衛生問題了。大家有沒有想過,太空人在太空怎麼清潔身體呢?畢竟沒有重力,沒法洗澡呀。是的,洗澡又是一件在地面上無比簡單,在天上無比艱難的事情。把人類送入太空這麼昂貴的項目,當然要讓效益最大化,能省則省。雖然太空人的吃穿不能馬虎,但那些跟舒適性有關的東西都必須精簡,於是在一開始,洗澡被看成了一件可有可無的事情。

1964年1月到1965年11月間,美國科學家做了一系列實驗,想看看太空人在最簡陋的衛生狀況下,能有尊嚴地生活多久。怎麼個簡陋法呢?參與者不洗澡,不擦身體,不刷牙,不刮鬍子,不剪指甲,不換衣服,連床單什麼的也不換,時間持續整整兩周。

結果兩周時間還沒到,巨大的臭味就成了人們無法迴避的話題,就連每個人自己都忍受不了身上那層混雜著灰塵的厚厚的皮脂。你能想像嗎,十幾天不洗澡,皮膚上出的油已經快和空氣中的灰塵混成混凝土了,那東西蓋在身上,可不是一種愉快的體驗。

這樣的衛生水平,太空人還怎麼愉快地長期執行任務呢?所以,在冷戰時期,前蘇聯和美國都設計了淋浴系統。

美國提出的方案是帶淋浴和排水設備的密封太空衣,但很快他們就發現,這玩意兒在無重力的環境下根本沒法用。在太空中,從淋浴頭裡噴出的水滴會聚集在一起,越變越大,變成一個漂浮在你身邊的水球。看著很漂亮,但要指望這水球自動給人洗澡?別做夢了。

前蘇聯的做法跟美國相反,他們設計的是把噴頭放在太空人的腳下,靠氣壓噴射出水滴。這個方法倒是能用,但問題是,它太危險了。因為沒有重力束縛的水滴很淘氣,它們會儘可能貼在我們體表凹進去的地方,甚至會進入人體。在洗澡的時候,水滴很容易鑽進鼻子裡,那樣一來,太空人會溺水而死。所以有很長一段時間,太空人在使用這個裝置時,都必須戴上浮潛用的面鏡和呼吸管。想像一下,空間站裡飄著一群裸男,頭上戴著潛水鏡,嘴裡叼著呼吸管,這畫面是不是「美」得讓人無法直視?

直到現在,太空人依然受到沒法洗澡的困擾。不過,日本的一所大學設計出了一種新的材料,由這種高科技納米材料做成的太空衣可以在光的催化下分解體臭。這個功能就算幫不了太空人本人,至少也能讓一起吃住的同事們舒服一點。可是說到底,這只是除味兒,清潔還是實現不了,結果就不可避免地留下一堆困擾,比如因為體表細菌大量繁殖,很多太空人在回到地球之後,都會受到毛囊炎的困擾。

所以說,在太空,不論是吃喝拉撒還是洗澡,都比在地球上困難得多。

編輯|涼山

排版|涼山

路上讀書:全球名校博士30分鐘精讀一本好書。

相關焦點

  • 不是尿褲子就是飛翔:太空人的血淚告訴你,太空上個廁所有多難
    在太空怎麼樣上廁所,太空人的血淚告訴你!每次叨叨登月沒用鳥用時,終會有人告訴你,尿不溼還是阿波羅計劃中發明的呢!當年第一位上天的加加林就差點尿褲子,但不要以為發明尿不溼的是前蘇聯,因為美國人真尿褲子了,第一位尿褲子的太空人是艾倫·謝帕德,由於在比較緊張,起飛15分鐘後尿意過猛,只好尿在了褲子裡!
  • 在太空中上個廁所有多難?太空人太空如廁的血淚史
    生活在地球上的我們每天都要上廁所,相比於以前,抽水馬桶的普及很大程度上解決了衛生和氣味的問題。不過這也是得益於地球重力,想像一下在太空環境中,你的排洩物不向下走而是在空間中自由漂浮,偶爾還可能碰到你。那將是一種什麼樣的感受?
  • 太空生活如何?看看第一批太空人們是怎麼上廁所的,網友:心酸
    相信在不久的將來,全人類對於太空會有一個更深的認知!其實人類對於太空的探索從上個世紀就已經開始了,並且我們也是可以通過一些資訊了解到太空人在太空當中的生活。 太空生活如何?看看第一批太空人們是怎麼上廁所的,網友:心酸!
  • 太空人在太空中如何上廁所?上一次有多難?看完長知識了
    隨著世界各國科技的不斷發展,人們對於宇宙進行了一次又一次的探索,甚至可以讓人太空中生活一段時間,但是我們知道人是需要吃喝拉撒的,那麼在太空中該如何上廁所呢,我們一起來了解一下吧 太空中並沒有引力的存在,所有都系在天空中都會飄起來,包括我們的便便也會,並不能想我們在地球上上廁所一樣,所以在太空上一次廁所是非常難得,其實太空人在太空中,是會準備尿不溼和大小便收集器的,聽起來是不是非常搞笑又科幻,但其實這都是真的,尿不溼的成不自然是最低的,而且在太空中尿不溼依然適用,可見其強大的之處,但對於成年人來說是非常不舒服的
  • 女性太空人在太空生活,如何保證自己的隱私呢?其實很人性化
    太空人是指那些乘坐太空飛行器飛入太空中的人員,航天員一般分為兩類,一類是職業性,一類是非職業性,這些太空人一般都是駕駛員、任務專家或者飛行工程師,由於作為一名航天員,難度非常大,所以在選拔航天員的時候一般都會選擇那些有著獻身精神、專業的學識水平、優秀的工作能力和過硬的心理素質。
  • 史上最貴馬桶抵達國際空間站,太空人在太空上個廁所有多難?
    地球的可愛之處,在於有合適的重力,平時你可能對此沒啥感覺,只有等到失去的時候,才會感嘆它的珍貴。在地球軌道上,或者飛往月球或者火星的旅途中,會處在零重力的環境,失重的感覺很新鮮,但時間一長,人有三急,就有點兒麻煩了。
  • 史上最貴馬桶抵達國際空間站,太空人在太空上個廁所有多難?
    如果不加控制的話,這些東東會和你一樣享受起失重的樂趣,在狹窄的艙室裡飄飄蕩蕩,異香撲鼻……這時,你會非常需要一臺五星級太空如廁神器:價值一架戰鬥機的鈦合金新型太空馬桶。這已經是太空如廁的最新進化產物,不過在此之前,太空人們還是經歷過一段黑暗時代。
  • 太空人生活有意思?看看他們是怎麼上廁所的,網友:心酸!
    曾經神秘無比的浩瀚現如今以我們人類的科技進步程度已經可以觸及,相信在不久的將來,全人類對於太空都會有一個充分的認知!在世界上人類第一次步入外太空已經足足過去了50年以上。但是不知道是什麼原因,此次登月的細節並沒有公布!
  • 太空人他們是怎麼上廁所的?網友看完之後表示:心酸
    隨著人類科技的發展,科學家們將目光投向了浩瀚的太空,人們想要探索太空中的世界,並且隨著科技的發展,人們探索太空的進程不斷加速,從上個世紀開始,不僅已經成功將腳步印在月球上,人類的科技更是已經登上了更為遙遠的火星。
  • 太空艙內集成廁所浴室,如果有女太空人,她們是如何保護隱私的?
    為了能夠出色的完成任務,太空人們要在狹小的太空艙內平均待2天以上,在這期間,不管是上廁所還是洗澡亦或是吃飯等,他們都要在狹小的太空艙內完成,毫無疑問這些太空人都是非常偉大的。然而我們在感嘆這些有勇氣有魄力的太空人的同時,還為一件事情感到好奇,那就是如果機艙內有女太空人,她們是如何保護隱私的呢?首先是洗澡的問題,我們都知道外太空的環境不同於地球,外太空是沒有引力的,所以太空人用水洗澡的時候水會處於失重狀態漂浮在太空人的頭部,一不小心可能還會有溺水的風險。
  • 太空艙內集成浴室廁所,如果有女太空人,她們是怎樣保護隱私的?
    太空艙內集成浴室廁所,如果有女太空人,她們是怎樣保護隱私的?為了能夠很好地完成任務,太空人必須在小型太空艙內停留大概超過2天,在此期間,無論是上廁所還是洗澡或進食,都必須在小型太空艙內完成,毫無疑問,這些太空人非常偉大,然而當我們感嘆這些勇敢的太空人時,我們也對一件事感到好奇,如果機艙內有女性太空人,他們如何保護自己的隱私?
  • 價值1.6億的天價馬桶即將上天,既是廁所又是飲水站
    ,傳統太空廁所已經無法滿足要求。雖然現有太空廁所在便便容器內添加防臭木炭並將其裝袋儲存在飛船上的標準做法仍然可以正常工作,但對於冗長的火星飛行任務而言便便會佔用太多重量,NASA工程師估計一次火星任務就能至少產生270公斤固體廢物。
  • 太空人如何上廁所?新型馬桶1.5億元1座,耗時6年打造
    但是隨著航天科技的發展,尿袋也已經解決不了太空人的需求。剛開始太空人們都只在太空停留半天一天,但是自阿波羅8號的繞月飛行開始,太空人在太空一待就是好幾天。而太空人們上廁所時,要把身體固定在廁所上,然後那個口子會把他們的大號吸走,用另一個漏鬥把他們的小號吸走。最後當他們完成任務後,他們的便便會存貯在一個袋子裡,最後送上一艘貨船撞擊地球,直到燃燒蒸發。而第二代廁所,長這樣。
  • 在太空如何上廁所?價值1.6億的"太空馬桶",也難解決問題
    相信大家小時候都有過一個理想,就是飛上太空。如今隨著科技進步,已經有越來越多的太空人開啟了太空探索之旅了,那麼大家知不知道太空人在太空的時候,最"恐懼"的是啥呢?可能有朋友會想到:宇宙幽閉、飛船事故以及一些未知的危險。
  • 為了在月球上的探索太空人設計一個廁所,太空人開啟了挑戰賽?
    探索月球的太空站太空人將使用21世紀最先進的太空系統,包括一些最基本的家庭舒適設施,如廁所。各國宇航局呼籲全球社會通過月球廁所挑戰賽,幫助創新太空廁所概念?太空廁所的發展始於太空梭,因此居住在國際空間站上的太空人使用一種專為微重力環境下長時間飛行任務設計的馬桶。
  • 太空人上廁所很難,新開發的馬桶值2300萬美元,看看長啥樣?
    所以早期的航天任務設計師完全就沒有考慮到上廁所這件事,因為上去轉一圈就回來了,而且太空飛行器內本身空間狹小,為了能多帶點人上去,甚至把太空人的生命支持系統都縮減了,怎麼可能裝廁所。直到有一個人尿褲子了,科學家才想起原來人要上廁所啊!第一個在航天任務中尿褲子的太空人是艾倫·謝潑德。
  • 《流浪地球》中帶酒上太空是真的?「禮炮七號」的太空人都帶酒了
    戰鬥民族眼中,酒很關鍵在影片中,老馬就對由吳京出演的太空人說過:你知不知道加加林時代,俄國人是怎樣把酒帶上太空的?接下來其還在吳京的太空背包中放了一瓶酒進去。而且到得後來,這瓶酒居然還發揮出了不一樣的功效。
  • 女太空人劉洋,在太空生活中如何保護「隱私」?說實話很人性化
    因為在太空和地面上不一樣,執行任務過程中必須有一個良好的睡眠,只要是到了休息的時間,劉洋就會走入自己的小床,床上有帘子遮蔽,不僅能夠阻斷視線,還可以降低噪聲和光線。當然了,在她的床邊上還有小柜子,柜子裡放一些日常用品和方面。然後和大家說說洗澡。太空不比地面,因為失重的關係,洗澡時水會往上飄,所以向我們平時一樣洗澡是不可能的。
  • 太空人在太空中撒尿,真的會結冰嗎?科學家告訴你真相
    太空人在太空中撒尿,真的會結冰嗎?科學家告訴你真相文/猿飛日月對於太空,我們很多人都不是十分了解,雖然我們看過很多關於太空人在太空飛船中的一些影像,但是,真實的太空到底如何?恐怕也只有曾經在太空中呆過的太空人才知道了,有的人說,當太空人身處太空中時,如果處理不當,可能就會身體爆炸,這到底是否是真的呢?
  • 太空中廁所爆炸是一種怎樣的體驗?
    初次太空任務的尷尬時間回到1961年,NASA 正準備將美國首位太空人艾倫·謝潑德(Alan Shepard)送上天。這次亞軌道飛行任務只有短短15分鐘,所以並沒有考慮到生理問題。但他們還是過於天真了。