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宇航員在太空如何洗澡

時(shí)間:2024-08-19 14:28:12 四年級(jí) 我要投稿
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宇航員在太空如何洗澡

  大家都對(duì)宇航員的清潔問(wèn)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(lái),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。

宇航員在太空如何洗澡

  前言

  自從1961年4月,蘇聯(lián)的東方一號(hào)宇宙飛船將尤里·加加林送進(jìn)太空,讓他成為第一個(gè)進(jìn)入太空的人類開(kāi)始,人類終于發(fā)現(xiàn)原來(lái)我們并不是只能被困于地球,于是所有的人都開(kāi)始對(duì)進(jìn)入宇宙的未來(lái)開(kāi)始產(chǎn)生憧憬。

  從一開(kāi)始的只能在近地軌道待一會(huì)的載人飛船,再到現(xiàn)在可以讓宇航員在其中長(zhǎng)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(yàn)。

  我們知道太空中最大的特點(diǎn)就是真空和零重力,對(duì)于人類而言,真空環(huán)境不可能存活,失去大氣層的保護(hù),人會(huì)在十秒之內(nèi)失去意識(shí),三十秒左右開(kāi)始窒息,如果沒(méi)能在九十秒內(nèi)讓人脫離真空環(huán)境,那將必死無(wú)疑。

  人類在太空要穿宇航服

  因此人類探索太空時(shí)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(wèn)題解決后,宇航員還必須解決零重力的問(wèn)題,大家不要覺(jué)得零重力不過(guò)就像在水中游來(lái)游去,不會(huì)有什么問(wèn)題。

  在零重力的環(huán)境中,我們?cè)诘厍蛏虾艹R?jiàn)的事情,都會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問(wèn)題,比如在太空中洗澡、理發(fā),就曾經(jīng)是一個(gè)困擾宇航員許久的問(wèn)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(duì)來(lái)說(shuō)更加安全,但是在地球上也不等于絕對(duì)安全,我們不得不承認(rèn),現(xiàn)在的人類與地球是一個(gè)“命運(yùn)共同體”,如果地球出現(xiàn)什么重大變故,人類將無(wú)處可逃。

  人類與地球是命運(yùn)共同體

  為了規(guī)避這種風(fēng)險(xiǎn),探索外太空成為邁向未來(lái)的必經(jīng)之道。不過(guò),在外太空中進(jìn)行探索可謂舉步維艱,目前為止人類的足跡最遠(yuǎn)才到達(dá)月球之上,探索太空的過(guò)程中,最困難的問(wèn)題就是,如何保證飛船中人類的生命安全,因此人類學(xué)會(huì)在外太空生存是一個(gè)很有必要的。

  前文說(shuō)過(guò),在外太空中生存,主要就是保護(hù)宇航員不會(huì)直接暴露在太空環(huán)境中,這考驗(yàn)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(bǔ)給的情況下持續(xù)運(yùn)行十幾年。

  中國(guó)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(wèn)題,我們知道,每一個(gè)生命在活著的時(shí)候都必然會(huì)與環(huán)境產(chǎn)生互動(dòng),我們需要飲食獲取維持生命運(yùn)行的能量,我們需要洗漱來(lái)讓身體保持干爽和舒適,我們需要清除無(wú)時(shí)無(wú)刻都在生長(zhǎng)的頭發(fā)、指甲,我們還會(huì)每時(shí)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(huì)極度麻煩。

  宇航員如何洗澡

  因此大家都對(duì)宇航員的清潔問(wèn)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(lái),洗完澡后洗澡水又該如何處理,這些問(wèn)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(wèn)題。

  太空站里的廁所

  在太空中洗澡首先要解決的一個(gè)問(wèn)題就是,因?yàn)闆](méi)有重力,水并不會(huì)往下落,而是以一個(gè)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(huì)十分危險(xiǎn)。

  我們知道太空站中肯定會(huì)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(huì)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(wú)法用普通的鋼筆或圓珠筆書(shū)寫(xiě),因?yàn)槟畷?huì)因?yàn)槭е仄〉玫教幎际牵瑸榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)題,科學(xué)家們花了兩百萬(wàn)美元研究,最終研發(fā)出可以在零重力情況下書(shū)寫(xiě)的太空筆。

  太空筆

  聰明的朋友也許會(huì)說(shuō)為何不用鉛筆呢,價(jià)格也便宜,實(shí)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(zhēng)中也經(jīng)常使用石墨粉炸彈來(lái)摧毀電子設(shè)備,因此鉛筆當(dāng)然是不能用的。

  回到洗澡這件事上,一開(kāi)始科學(xué)家們就已經(jīng)想到水珠在空中漂浮的問(wèn)題,于是他們?yōu)橛詈絾T準(zhǔn)備了一個(gè)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(wèn)題很快就暴露出來(lái)了,由于水是沒(méi)有重力的,因此在空間中的水會(huì)隨機(jī)漂浮,這些水珠如果飄進(jìn)宇航員的鼻子中,將會(huì)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(huì)用一大團(tuán)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(huì)遇到這種情況,十分恐怖。

  宇航員洗澡

  再加上如此洗澡太過(guò)耗費(fèi)水,每洗一次澡宇航員都得準(zhǔn)備一個(gè)多小時(shí),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?yàn)樗m然失去了重力,但水本身?yè)碛袕埩Γ虼怂梢愿街诿砘蛘咂つw上,在擦拭身體時(shí),感覺(jué)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(lái)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(huì)好奇,水從哪里來(lái),廢水要如何處理,其實(shí)這些問(wèn)題科學(xué)家們?cè)缇鸵呀?jīng)考慮到了。

  任何一個(gè)飛船要飛上太空,都要達(dá)到每秒7.9公里的第一宇宙速度,換算一下,時(shí)速要達(dá)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(shí),我們還需要特別控制飛船的重量。

  科學(xué)家經(jīng)過(guò)計(jì)算,平均每送一瓶水上天,就需要花費(fèi)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(yán)格計(jì)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(huì)被空間站中自帶的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)吸走,將其過(guò)濾提純后,洗澡廢水中的臟物質(zhì)過(guò)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(huì)進(jìn)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(huì)被吸進(jìn)這個(gè)系統(tǒng),過(guò)濾出可以使用的水。

  這些水一部分用來(lái)補(bǔ)充宇航員日常使用的純凈水,多出來(lái)的部分將會(huì)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(lái)還原宇航員呼出來(lái)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(shí)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?yàn)槠ㄖ泻屑淄椋@種氣體十分危險(xiǎn),達(dá)到一定濃度之后就會(huì)爆炸,因此一定要確保空間站內(nèi)沒(méi)有這種危險(xiǎn)要素。

  在太空站長(zhǎng)期生活會(huì)不會(huì)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(shí)也知道了太空站上關(guān)于宇航員的生活問(wèn)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(jué)并不如在地球上洗澡舒服,但保證身體清潔是一定沒(méi)問(wèn)題的。

  而且即便刷牙也會(huì)使用可食用的牙膏,這樣刷完牙可以直接將牙膏泡沫咽進(jìn)去,不需要麻煩處理這些廢水。

  基本清潔不會(huì)用到很多水

  即便是聽(tīng)上去很麻煩的理發(fā)和刮胡子,一般都會(huì)使用一種類似吸塵器一般的理發(fā)工具,剪下來(lái)的發(fā)絲會(huì)瞬間被它吸走,因此根本不必?fù)?dān)心頭發(fā)會(huì)亂飛,同理刮胡子也是差不多的。

  至于人類正常新陳代謝時(shí)產(chǎn)生的毛發(fā)和死皮掉落,一般情況下都不會(huì)影響到太空站的正常運(yùn)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(wú)論是在太空站中三個(gè)月還是一年,都不會(huì)因此變得骯臟不堪,甚至不會(huì)產(chǎn)生什么臭味。

  衛(wèi)生環(huán)境不錯(cuò)

  其實(shí)太空站是一個(gè)需要經(jīng)常面對(duì)大眾的項(xiàng)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?cè)谔罩械纳钋闆r,因此航天員的形象其實(shí)還是挺重要的。

  其實(shí)人類在太空中生活,與在地球上生活,差別并不會(huì)太大,畢竟人類的生活習(xí)慣已經(jīng)在千萬(wàn)年中固定下來(lái)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(lái)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(shí)我們將能去往更遠(yuǎn)的地方。

  可控核聚變技術(shù)構(gòu)想

  但同時(shí)也意味著我們?nèi)祟悓⒂锌赡芑ǜL(zhǎng)的時(shí)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(jìn)行,但如果越來(lái)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(shí)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(wèn)題其實(shí)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(gè)環(huán)形的太空造物,這個(gè)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(shí)水會(huì)往下落,人也能不再漂浮了。

  目前為止,離心重力航天器還沒(méi)有出現(xiàn),根本的原因在于將整個(gè)航天器旋轉(zhuǎn)起來(lái)需要巨大的能量。也就是說(shuō),在可控核聚變研發(fā)出來(lái)之前,這樣美好的設(shè)想還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

  結(jié)語(yǔ)

  人類的未來(lái)本來(lái)只限于地球之上,如果一顆小行星來(lái)臨,即便我們出現(xiàn)過(guò)再燦爛的文明,也無(wú)法將其保存下來(lái)。直到航空事業(yè)的興起,我們終于發(fā)現(xiàn),人類的未來(lái)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(wú)垠的宇宙,何處都可去。

  在探索宇宙的過(guò)程中,許多難題不斷出現(xiàn),就連簡(jiǎn)單的宇航員洗澡問(wèn)題,也需要好幾代技術(shù)的進(jìn)步,才能順利解決。但我們需要知道,每一個(gè)小問(wèn)題的解決,就意味著我們距離宇宙探索又進(jìn)一步。

  在幾千年前,我們的祖先只能依靠星辰的移動(dòng)來(lái)猜測(cè)自己的運(yùn)氣,幾千年后,我們將前往這些星辰,將自己的運(yùn)氣掌握在自己的手中。

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