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半年300斤!神舟十三号将返回,排泄物如何处理?会越攒越多吗?

秋去春归!神舟十三号航天员乘组太空出差时间马上要到了,进入回家倒计时阶段。2021年10月从地球出发前往中国人自己的空间站,按照6个月的太空飞行时间,太空出差三人组会在4月中下旬返回地球。

目前,神舟十三号航天员乘组已经进入返回准备阶段,他们需要对空间站内的物品进行整理,一些需要带回地球的要放在返回舱内,一些需要在大气层中销毁的就放到轨道舱内,同时对于空间站内的一些常用维修备件以及日常用品要打包整理进行归位,等待神舟十四号载人飞船航天员乘组到来后可以正常使用。

吃喝拉撒睡是人类永远都无法避免的问题,空间站上要想让宇航员过的舒适,这几方面是必须要解决的问题,航天员的个人物品、生活物资,例如各种食物等。因为神舟十三号航天员进入空间站的时间中间要跨越春节以及元宵节,因此必然会有些应景的食物和物品。

吃喝睡在空间站中都很好解决,在中国空间上有航天员独立休息的“小房间”,舒适性和隐秘性都比较强,每次载人飞船发射前都会先发射天舟系列货运飞船,把生活物资运上去。

而在太空环境中方便一直以来都算是个难题,上个世纪美国和苏联的宇航员进入太空还需要穿着尿不湿,当然早期的载人航天载人飞行时间都比较短。而像持续时间较长的阿波罗载人登月,宇航员登上月球后大部分都把“屎尿包”丢在了月球上,大约有96包。

此前还有科学家提出过这样的问题,如果美国重返月球可以去阿波罗载人登月时期的着陆点去看一看,看那些排泄物中是否能诞生生命。

太空失重环境“方便”问题需要很好的解决,因为在空间站中是失重的,航天员方便的时候必须要借助“太空厕所”,可以很好的抽吸,而不至于让屎尿横飞,先不说是否不卫生的问题,对于空间站设备设施有较大的危害。

成年人一天平均排便量在300克,排尿量在1.5升,液体排泄物尿液可以通过尿处理系统,经过分离过滤等措施,最终变成可循环利用的水。曾经一位记者采访NASA从国际空间上返回的宇航员,就提问了这个问题,空间站中宇航员的尿液该如何处理,这位宇航员只说了一句话“今天喝的咖啡其实也是明天喝的咖啡”。

液体排泄物可以经过系统处理后循环再利用,但是固体排泄物就比较难处理了,只能是暂时的封装起来,一人每天平均排便300克,三个人六个月大约是162公斤。

所以说三个成年人在空间站中半年的固体排泄物至少在300斤左右,它们不会像尿液可以循环再利用,那么随着空间站上造访的航天员数量越来越多,这些排泄物岂不是会积攒的越来越多。空间站在轨运行有的时候要进行轨道调整,自然是希望越轻越好,排泄物属于没用的载荷会消耗燃料。因此说,这些排泄物并不会一直让它们在空间站中进行积累。

这个时候的货运飞船或者载人飞船的轨道舱就起到作用了,货运飞船在上行的时候可以给航天员提前运送生活物资以及实验物资,同时在轨的时候可以给空间站进行燃料补充,以及用于空间站的轨道调整和姿态调整,当货运飞船下行的时候,它们并不会返回地球,而是在大气层中燃烧销毁。

因此货运飞船下行可以把很多废弃物从空间站带走,最终在大气层中烧毁,而航天员的固体排泄物就是其中之一。

例如我国的天舟二号货运飞船,空间站停靠10个月后完成了所有的既定任务,在3月27日15时59分脱离了空间站,和空间站一起绕飞,在3月31日18时40分受控再入大气层,最终在南太平洋上空燃烧分解,剩余的残骸也坠落到南太平洋的尼莫点。

尼莫点被称为探测器坟场,那里是距离陆地最远的点,相反在太空上的探测器要比陆地跟它的距离更近。

神舟十三号具体什么时候返回地球哪?其实从时间上来看,在4月中旬6个月的太空飞行时间就已经完成了。如果神舟十三号和神舟十二号的返回着陆点一致,那么返回地球的时间窗口会在4月16日以及17日的上午出现。

同时神舟十三号将采取快速返回技术,脱离空间站后绕地球的圈数缩短至5圈,按照一圈90分钟的时间来计算,也就是7个小时,此后制动再入大气层到安全着陆,消耗的时间50分钟左右。那么总的返回时间也就是8个多小时,这和神舟十二号28小时的返回时间已经是大大缩短了。

最后,期待着三名航天员的顺利安全归来,同时也期待着神舟十四号航天员乘组的公布。

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。

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