宇航员的个人卫生-衣食住行在太空
哪里有人,哪里就有垃圾。载人航天也会产生垃圾。密封座舱内的垃圾包括人排出的固、液、气体,卫生辅助品,头发,指甲,食物屑,包装材料,损坏的器具和仪器设备产生的废物,更换下来的仪器设备和零部件等等。
放屁,是人的一种正常生理现象,但也是一种令人讨厌的生理现象,特别是那种污染空气的臭屁和以声报人的响屁。因此,即使在地面上,放屁也当检点。而在太空放屁,更是一件很不简单的事。美国宇航局曾对放屁做了专门研究。每人每天平均放屁三次,一天放出的屁,重量约相当于一瓶牛奶。人之所以放屁,是肠内细菌作怪的结果。在水中放屁,可用玻璃瓶把屁收集起来进行研究。屁的成分包含有数百种气体,其中氢占10%、氮占60%~70%、二氧化碳占10%、氧占5%,甲烷占5%。还有具有臭味的挥发性胺、挥发性脂肪酸、氨、硫化氢、靛基质、吲哚、粪臭素和其他微量气体。飞船的座舱是密封的,而且很狭小,放屁多了会污染座舱环境,使人心情不舒畅,食欲不振,甚至产生疾病。氢和甲烷等可燃气体多了还会发生爆炸。座舱当然有调节设备,但也会增加调节设备的负担,消耗更多的能源。在失重环境中,放屁的微小推力,还会把人推走哩!
因此,在太空应尽量少放屁,憋一憋,屁中的氢和氮可由肺部和皮肤排出,其他成分也可进入血液,最后由尿排出。但有时憋屁会感觉不舒服,甚至引起精神不振。这时,也不要随时随地放屁,最好是到厕所里去放。为了减少屁源,应讲究个人卫生,进食时要细嚼慢咽,使食物在肠胃中得到更好的消化。航天食品应避免选择那些容易产生屁的原料。
在太空放屁难,在太空大小便更难。如果像地面上一样撒尿,由于失重,射出的尿碰到便桶会反弹回来,溅在自己的身上,飘浮在空中。拉出来的大便,也会到处飘浮。载人航天初期,将尿撒在尿袋中,然后倒掉;大便时,将袋口带胶布的粪袋贴在臀部上,大便完将用过的手纸和消毒水放人袋中,合上袋口,然后抛弃,或者用手将袋中的东西揉捏在一起,放在贮存箱中带回地面检验。加消毒水和揉捏是为了彻底消毒,不然粪便在袋中腐烂,产生气体,袋子膨胀,甚至将袋子胀破,就会污染环境。
这种方法是不可靠的,稍不注意,屎尿就从袋中飞出来。后来逐步改进,美国在“天空实验室”上装有侧孔式厕所,就是在舱壁上开一个口子安上便座,大便时双手抓住便座旁的把手,将臀部贴在便座上,粪便由气流抽人一个袋中,水分和臭气通过过滤网兜进入一个容器中处理。便袋中的干粪便就地处理或带回地面。小便则对准一个漏斗,尿通过一根管子被抽入容器中处理。
这种划、便方法对女宇航员仍很不方便。要使妇女在太空失重环境中小便符合卫生要求,是很不容易的一件事。为了解决这个特殊问题,美国宇航局聘用了几名自愿帮忙的妇女,请她们演示了撒尿的全过程,并把整个过程录了像,然后进行研究。根据获得的资料,为航天飞机研制了一个男女共用的马桶。马桶的前端安有尿收集器,以满足妇女便尿的要求。使用这种马桶时,臀部坐在便座上,然后把固定带系在腰上,双手抓住把手,小便和大便被分别吸入不同的桶里。把手旁有一个控制杆,可以调节吸嘴的空气流量。臭气经臭气过滤器排除。部分粪便进入样品收集袋中经冷冻贮存,带回地面化验研究,便后,便桶盖自动封闭,里面形成真空使粪便干燥,固体部分弃之舱外,液体部分经再生处理,作为使用水。
人的生活离不开水,暂时缺水,会到处污秽不堪;没有-水,人就不能生存。在太空飞行,每人每天大约需要消耗18.5升水,如果6名宇航员在太空飞行7天,则总共需要7770升水。要把这么多的水运往天上,花费是非常昂贵的。因此,对长期多人航天来说,除数量极少的饮用水从地面上运送外,还需开辟其他水源。其办法之一是人工造水,目前的办法是一举两得的燃料电池。燃料电池是利用氢氧反应产生电的化学电池,氢和氧在催化剂作用下生成水。这种水先经过冷却器冷却到18~34℃,然后进入银离子消毒器净化处理,再送人贮水箱。美国航天飞机上有3个燃料电池,每小时可产生6.8升水,每天160升,可供6名宇航员使用。
另一个办法是回收和再生水。尿和洗澡用水是回收水的主要来源。每人每天约排泄1.6升尿,其中96%是水。目前常用蒸馏法再生水,就是将废水首先送人过滤器进行沉渣处理,然后在蒸馏器蒸馏,进一步去掉固体和有毒物质,再经过杀菌消毒处理,经化验合格后,放入贮水箱中以备使用。
说到太空用水,要算洗澡最奢侈了。作为个人卫生,洗澡是必须的。但太空中的水跟银子一样昂贵,再加上以高昂运费送上天的洗澡设备,洗一次澡的代价是非常昂贵的。一般一个星期甚至一个月才能有一次淋浴,这无论从费用、心情和身体舒适方面讲,都是一次高贵的享受。显然,少于一星期或一个月的短程航天是无法享受太空淋浴的,即使出了大汗以后,也只能用毛巾擦一擦身子。
198.5年在“礼炮7”号航天站上生活211天的前苏联宇航员列别杰夫,在他的日记中对太空淋浴做了生动的描述。他说,为了洗一次澡,准备工作需要花好几个小时。淋浴时,必须把双脚固定起来,不然,飘浮着的身体被水一冲,就会翻筋斗。在失重状态下水是危险品,少量的水也会呛伤人,甚至把人溺死。为了安全起见,最好戴上呼吸罩和护目罩。因此,太空淋浴总是在紧张中进行的,有一种既危险又舒适的探险家的心情。
没有淋浴设备的载人飞船,宇航员只能用湿毛巾擦身。
在太空飞行,除了个人卫生外,环境卫生也非常重要,在狭小封闭的座舱中,甚至比地面上更重要。保持环境卫生,除了空气的自动净化外,密封座舱要经常打扫。保持环境卫生最困难的是垃圾处理。对短期航天来说,把垃圾收集起来带回地面即可;对多人的长期航天来说,如果不处理垃圾,小小的密封座舱很快就会变成垃圾箱。处理的办法目前有两种,一是将垃圾压实成块,像发射炮弹一样从航天器上发射出去。不过不是像发射卫星那样向上发射,而是向下发射,让其进入大气层中烧毁。这种“发射法”的优点是及时,不增加航天器的重量负担,而且可以防止垃圾腐烂发臭,滋生霉菌,污染空气,但需要添置必要的设备。
另一种方法是将垃圾积存起来带回地面处理,不妨叫“零存整运法”。前苏联的“礼炮”号和“和平”号航天站就采用这种办法。“进步”号货运飞船的每次飞行,都要带回一吨多垃圾。这种方法要支付一定的空间运输费用,而且要解决垃圾存放时的防腐、防霉和污染环境等问题。