天宫空间站宇航员喝水（神州十二号空间站之航天员在太空生活）

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入袋中，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，不让粪便在袋中腐烂，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，再送入贮水箱。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。

吃——最容易的事变得复杂奇妙

吃饭、喝水对于生活在地球上的人来说，是一件再平常不过的事了，但在失重环境下的太空生活，宇航员的饮食就变得十分复杂而且特别奇妙。可以说，宇航员的营养需求、食品制备、供给和他们的进食方式等都有一定的特殊性，与他们在地面生活的饮食有着很大的不同。

航天食品从本质上讲与地面普通食品是一样的，都是为人体提供能量和营养。但为了节省飞船的空间和发射时的有效载荷，宇航员携带的航天食品应尽可能重量轻、体积小。如营养好的干化饼干和干化香肠，吃时用水泡一下，即可恢复到与新鲜食品相近的味道。航天食品除了要能经受住航天特殊环境因素的影响，如冲击、振动、加速度等的考验而不失效外，还必须针对宇航员在失重条件下生理改变的指数对膳食的营养素作适当调整，如肌肉萎缩就要求食品必须提供充足的优质蛋白质；骨质丢失则要求食品提供充足的钙以及适宜的钙磷比例和维生素等。

宇航员在航天飞行活动中如何进食，对他们来说是一个不小的考验。在失重条件下，一杯盛满水的杯子朝下朝上放都一样，杯子里的水不会自动飘浮或洒落出来，如果放在桌子上，杯子会连同水一起飞起来。所以说，宇航员在地面上原有的吃饭、喝水习惯到了太空就完全不能适用了。一般来讲，各种食物、零件、用具等都是固定好了的。宇航员从食品柜里拿出食品后，要把装食品的复合塑料膜袋剪开一个小口，把叉子和筷子伸进口袋里叉着往嘴里送。为了防止食品碎屑到处飘飞，影响宇航员或设备的正常工作，这种食品往往都用小包装，制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的“一口吃”食品，吃时不必再切开。如果宇航员要喝水，吃汤、羹、汁、果酱时，直接从塑料口袋或牙膏状的软铝管里，一点一点往嘴里挤就可以了。

随着火箭技术的发展，宇航员从地面带去的食品可以丰富些了。如湿食品或半湿食品的带汁火鸡、牛肉等，它们的水分含量和地面吃的正常食品相同。现在，宇航员们在太空舱里已经可以使用微波加热器来烘烤食物了。这种微波加热器与地面上使用的加热器有所不同。它上面有一些特制的凹进去的小格。为了防止加热时食物飘浮起来，需要加热的食物都必须固定在这些小格内，插上电源后，一会儿就可以将食物加热到可口的程度。有了它，宇航员们就可以品尝到热烘烘、香喷喷的红烧牛肉、炒蛋、猪排等食物了，其口感与在地面没有多大区别。

穿—一件衣服价值千万美元

人们对于服装的认识往往只局限于其蔽体、保暖、美观、大方等特点，可是当人类进入太空就会发现，航天服的作用早已超出了传统范畴。因为，太空接近真空的压力环境、极端的温度环境，缺乏生命所需的氧气，空间陨尘、空间碎片和空间辐射的威胁等，都需要航天服为宇航员在太空的生活和工作，提供一个良好的防护和保障系统。

航天服按功能可分为舱内航天服和舱外航天服。舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏、压力突然降低时，宇航员及时穿上它，接通舱内与之配套的供氧、供气系统，服装内就会立即充压供气，并能提供一定的温度保障和通信功能，保证宇航员在飞船发生故障时能够安全返回。而舱外航天服则更为复杂。它是宇航员出舱进入开放的宇宙空间进行活动的保障和支持系统。它不仅需要具备独立的生命保障和工作能力，包括极端热环境的防护和人体平衡控制、氧气供应和压力控制、服内微环境的通风净化、测控与通信系统、电源系统以及宇航员视觉防护与保障，而且还需具有良好活动性能的关节系统以及在主要系统故障情况下的应急供氧系统。舱外航天服结构上由微流量防护层(外罩)、真空隔热屏蔽层、气密限制层、通风结构和液冷服等组成，犹如一个独立的生命保障系统。一套舱外航天服系统通常比一个健硕的人还要重许多。它的价格自然也不菲，目前研制生产一件舱外航天服要花费上千万美元。

谈到航天服，不能不讲一下“太空喷气背包”。这种背包高约1.25米，宽约830毫米，总重150公斤，内装12公斤液氮，共有24个喷嘴。它像一把没有座位的椅子，安在宇航员的背上。宇航员可以通过扶手上的开关控制24个微型喷嘴，喷射出背包里的压缩氮气，从而形成各个方向大小不同的反推力，实现不同方向的移动。有了这种喷气背包，宇航员就能在茫茫太空中随心所欲地翻筋斗、旋转，向上、向下、向前、向后地自由移动了。

住——密舱生活考验技巧

宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等。在这样的环境中宇航员是无法生存和工作的。于是，科学家研制出了一种与外界隔绝的密闭环境座舱用来保护宇航员。

供宇航员居住、生活和工作的密闭舱是宇宙飞船上的一个主要部分，是保证宇航员身体健康的环境控制与生命保障系统。生命保障系统最为重要的是供水系统。它的主要任务是供给宇航员生活用水和饮食用水。密闭舱是一个狭小的环境，必须对不断产生的污染物加以净化，以维持舱内空气新鲜，保证宇航员的身体健康。

由于失重飘浮，宇航员行动起来不像在地面上那样自如，坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时又可能翻筋斗，所以一切动作都得小心翼翼。航天飞行中，睡袋一般固定在飞船内的舱壁上。在失重时分不清上和下，站着躺着睡都一样，所以宇航员既可以靠着天花板睡，又可以笔直地站着靠墙壁睡，只要他高兴。为了防止无意中触及开关，他们睡觉时必须把双手束在胸前。宇宙空间中的睡觉姿势很特殊，失重时，身体完全放松会自然形成一种弓状姿势。在空间轨道站上，宇航员已可享受分隔式卧室和床，但他们在睡觉时必须把自己捆在床上，以免翻身时因失重而飘离。

另外，在宇宙中航行的宇航员和地球上的人一样，也需要有个人清洁卫生的处理，如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等，但这一切都需要有特殊的设施和技巧。比如在失重时刷牙，牙膏泡沫很容易飘浮起来，水珠在舱内飞飘，会影响人的健康和仪器正常运转。为防止这个问题，美国采用一种特制的橡皮糖，让宇航员充分咀嚼以代替刷牙，达到清洁牙齿的目的。宇航员洗澡时，需要将耳朵塞上，戴上护目镜，就像潜水员一样。当人进入浴室，还要穿上固定的拖鞋，这样就不会飘浮起来了。美国“奋进”号航天飞机上装备有一种太空马桶，造价高达2340万美元。这种马桶可贮存处理更多粪便，有独立的尿液分离器，可将尿和粪便分开处理。马桶上的气流导引装置，解决了失重条件下人体排泄的困难。

行——防止成为茫茫太空的人体卫星

1965年3月18日，苏联宇航员列昂诺夫离开“上升”2号飞船密闭舱，系着安全带第一次到茫茫太空中行走，开创了人类太空行走的先例。然而太空行走与人们在地面上的行走不能相提并论，其困难程度是常人难以想像的，需要诸多的特殊技术保障措施。

由于太空处于真空状态，没有大气层的保护，温度变化也很大，太阳照射时温度可高于100℃，无阳光时温度可低于-200℃，同时还存在着能伤害人体的各种辐射和微流星体，因此在太空行走时，必须身穿特制航天服。同时，由于宇宙飞船、空间站、航天飞机这些载人航天器密闭舱内的人造气压、空气组成基本与地面相同，故人体内吸有一定量的氮气，而航天服内的气压较低，仅为大气压的27.5%，宇航员如果猛然出舱，遇到低的气压后血液供应会较差，溶解在脂肪组织中的氮气游离出来却不能通过血液带到肺部排出而形成气泡，因此可能造成气栓堵塞血管，引发严重疾病。所以宇航员出舱前需要吸取纯氧将体内氮气排出，以免隐患。

在太空行走的宇航员围绕地球高速运行时，在广袤的空间中没有参照物，无法分清物体的远近大小、速度快慢，如无保险措施，就可能会丢失在茫茫太空中而成为人体卫星。再加上载人航天器和自己都在运动，宇航员有时会被搞得晕头转向，亦有可能出现危险，所以太空行走需要采取保险措施———身系安全带。安全带犹如婴儿的脐带将宇航员与航天器连接起来，以防宇航员在太空中走失。1984年2月7日，美国的“挑战者”号航天飞机在进行第11次飞行时，宇航员布鲁斯·麦坎德里斯穿着一种带助推装置的航天服，首次在不系安全带的情况下在太空中自由行走了95分钟，捕获了已经停止工作的“太阳峰年”号人造卫星，并对其进行修理，排除故障后又将其重新送回轨道。布鲁斯完成了航天飞机首次捕获卫星的任务。这次太空行走也为人类在太空中的活动开创了新的天地。但为了保险起见，现在宇航员仍被要求系安全带。万一宇航员不能自己走回航天飞机，可以用牵引缆索把他拉回来。