航天員在太空如何搞個人衛生?蒸「桑拿」式洗澡
試想一下,如果有一天,你有機會入住在一座價值超過千億美元的「豪宅」,同時你每天起床之後刷牙、洗臉、刮鬍子甚至上廁所的習慣,都要改變。你會不會動心呢?估計大部分人都會給出同意的答案。但如果告訴你這座「豪宅」是宇宙空間站,而生活在豪宅里,你每天使用的水很可能是從你尿液里提取的,那麼你還會不會答應呢?
應該說,航天員在太空中的生活的每一個細節,都是在於微重力環境和有限的預算作鬥爭。就拿刷牙來說,我們習慣於用牙刷蘸牙膏刷牙,然後含水漱口。但是在太空微重力環境下,牙膏泡沫和水珠會四處漂浮,而向太空運送一杯水的成本是數千美元。因此各國航天員刷牙方式都很簡單:美國此前研製了特殊的口香糖,通過充分咀嚼來清潔牙齒。而包括前蘇聯在內的多個國家,則讓宇航員用手指蘸牙膏刷在牙齒上,再用毛巾擦乾的方式來解決航天員的牙齒清潔問題。
當然,與洗澡和上廁所相比,在太空中清潔牙齒已經算是很方便了。從美國太空實驗室和前蘇聯禮炮7號空間站開始,航天員和航天工程技術人員就開始為解決「太空洗澡」這一挑戰而努力。天空實驗室的浴室是一個可摺疊的大型圓筒,圓筒內有水加溫器、手持淋噴頭和廢水吸收裝置,外部有一個可儲水2.7升的水罐。航天員洗澡時要先花費45分鐘進行水加溫工作。但實際上,這套系統在使用幾次後就被棄用,因為航天員在淋浴時會將懸浮在體表的水珠吸入肺部,造成嚴重問題。
而前蘇聯的設計相對更可靠,航天員有專門的水下呼吸器和護目鏡,2.5升洗澡水經過40分鐘加熱甚至可以成為用來桑拿的水蒸氣。但是,這套系統最大問題是太費時間。據航天員回憶,每次從安裝設備到完成設備消毒和拆卸,需要花費5個小時,其中僅有5分鐘是用來洗澡,其餘有25分鐘是用毛巾擦乾身體和設備,有2小時是對洗澡設備進行消毒。
到太空梭投入使用時,美國航天工程師設計了沿用至今的太空洗澡設備:無水沐浴液+毛巾。航天員用水管將洗澡水噴洒在毛巾上,蘸上沐浴液擦拭全身。當然對女航天員而言,洗頭髮就成為必須突破的技術活,她們不得不將水小心地噴到頭髮下面,然後用手輕輕拍散,再將洗髮水抹在手上,塗抹在頭髮上,最後用濕毛巾將水和洗髮水吸干。
有的朋友會說,既然不能經常洗澡,航天員是否經常換衣服么?答案是肯定的,空間站的航天員每10天就會更換外衣,內衣內褲和襪子每天一換,同時還有專門的運動衫。而且由於太空缺水,換下的衣服全部都不用清洗,而是密封在垃圾袋中在進入大氣層時與其他太空垃圾一起燒毀。
當然,洗澡問題可以克服,大小便卻是必須要解決的問題。在早期航天發射中,例如在軌飛行一兩天,航天員一般通過在地麵食用低殘渣飲食,發射前灌腸的方式來避免產生大便,小便則通過尿不濕或收集袋來解決。但是隨著航天員在軌時間延長,太空廁所成為空間站環境控制和生命保障系統的重要組成部分。
對於太空廁所而言,普通廁所除臭、易於消毒等要求並不重要,主要是要避免糞便在微重力環境下從馬桶中飄出。因此,太空廁所採取密封抽氣馬桶,馬桶內部有專門的離心泵,將所有的糞便吸入收集器。不過學習使用太空抽氣馬桶對每一個航天員而言都是一段「有趣」的經歷。他們必須要將鞋、下肢分別固定,將身體貼緊馬桶邊緣,甚至要將肛門直接對準馬桶直徑10厘米的收集孔。
尿液對於空間站是一筆寶貴的「財富」,從2009年開始,國際空間站裝備了一套NASA研製的尿液循環機,收集航天員的小便,在其中加入化學消毒劑,再通過離心蒸餾回收其中85%的水分。這些蒸餾水會和其他航天員產生的生活廢水流回水處理系統的45升水箱,進一步在其中被精華為超過地球上各國飲用水標準的純凈水。據測算,尿循環系統每小時可以回收6升水,相當於節約了近10萬美元。
作者:白孟宸
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