在空间站能洗澡吗,宇航员在太空如何洗澡

2023-03-24 14:07:03 97阅读

在空间站能洗澡吗,宇航员在太空如何洗澡?

在空间站洗澡,只能使用湿毛巾擦拭身体。想要洗头时,要将水挤在毛巾,或者头发表面,然后将头发弄湿。之后会使用免冲洗洗发露清洗头发,再用毛巾擦干。

在国际空间站之前,美国的“天空实验室”,和苏联的和平号空间站都有洗澡间。洗澡间是用不透水的强力尼龙布制成的圆柱型淋浴罩,盖上盖子之后,水无法逃出洗澡间。

在空间站能洗澡吗,宇航员在太空如何洗澡

地球上供宇航员训练的零重力环境是怎么制造出来的?

so easy,等效原理,上游乐场坐坐过山车和自由落体就能体验到了,实在不行蹦极!甚至......(虽然不花钱,但请勿模仿,珍爱生命)

图:蹦极,自由落体下的零重力

图:零重力实验室,美国宇航局的失重奇观,通常被称为呕吐彗星。这是一架改进的道格拉斯DC-9型客机。

当我们在太空中看到宇航员在地球大气层上空飞行时,我们说它们处于零重力:真正的失重状态。然而它们仍然受到地球、月球、太阳和宇宙中其他物质的引力作用!那么零重力是如何起作用的呢?它是真实存在的吗?

这是一个很好的问题,一种你不需要到太空去体验的感觉。

图:疯狂过山车,零重力体验一级棒

想想你现在正在做的事情,很可能是“一动不动”地坐着,这和摔倒之间有什么区别?区别不在于椅子,座位,或者你身上的重力。实际上,你可能正在坠落,就像在坐在自由落体的过山车一样。不同之处在于,当你的座位(或地板,或床)顶起你,从而让你抵抗地心引力时,你没感觉到你在下坠。你没有体验到下落的感觉的原因,其实与引力(重力)的关系并不大,而是与“法向力”有关。法向力是垂直于你重心的表面的力,是它支撑着你可以老老实实坐在椅子上。

图:重力(红色)和法向力(蓝色)相等且方向相反,因为它们作用于地球表面上的任何质量的物体。

三种方案

现在,把那个力拿走。你可以想象用几种不同的方法把它拿走:

1)您可以移走施加压力的表面,例如地板,椅子或任何使支撑着你的东西。

图:别告诉我你会这个技能

2)你可以想办法关掉重力,让你失重。(同时法向力也消失)

3)您可以关闭您与椅子表面上的原子之间的电磁相互作用。

在第一种情况下,你会坠落,就好像你不小心踩到了稀薄的空气,然后开始往下掉。(椅子、地板、楼板统统移掉,想想猫和老鼠,猫追到悬崖边,追出了悬崖的画面,或者跳楼的感觉)

在第二种情况下,你会意识到法向力“开”的唯一原因实际上是因为重力把你拉向地球,地板(或椅子)挡在中间,用等反作用力把你拉回原位。如果你关掉重力,重力就会变成零,法向力也会变成零。

在第三种情况下,重力仍然存在,把你拉向地心,但是如果没有地板上原子间的电磁力作用在你身上,你会直接掉下去。(解释一下,就是你除了受重力不会与任何物体发生作用,就像一个受到了重力的幽灵,遇墙穿墙,遇人穿人)

图:虽然一个抛射体只在重力的影响下运动,它看起来像一个抛物线,但实际上这个抛物线是一个以地球的中心为焦点的椭圆的一小部分。如果关闭电磁力,球将在大约90分钟内走完椭圆路径。

三种情况分析

这三种情况显然有很大的不同。在第一种情况下,重力会把你往下拉,把你加速拉向地球的中心,直到你要么因为空气的阻力停止加速,要么因为你经历了来自地球(或另一个固体)的力。

在第二种情况下,你会体验失重状态,在任何地方都不会加速,这才是真正的“零重力”。

在第三种情况下,就如同上面那个篮球,您将朝着地球中心加速,轨迹为以地球中心为一个焦点的椭圆形轨道,大约90分钟后回到起点。

图:地球的轨道为椭圆,太阳就是椭圆轨道的焦点。

划重点:在最初的那一刻,在这三种情况下,你会有完全相同的感觉。

图:宇航员和水果在国际空间站上。请注意,重力并不为0,只是所有东西,包括飞船都处于均匀加速状态,产生的结果是零重力体验。

等效原理

那种失重的感觉,那种胃部上升的感觉,那种迷失方向的感觉……这就是所谓的“零重力”感觉。划重点:如果你不睁开眼睛,第二种(零重力)和第三种情况(有重力,不与任何事物交互,幽灵状态)对你来说是难以分辨的。即你无法区分重力为0与自由落体匀加速之间的区别。这似乎违反直觉,但这是核心,这就是爱因斯坦推导出广义相对论的公理,“等效原理”。

图:一个球在匀加速火箭中(左)和在地球上(右),球的运动轨迹是相同,这是爱因斯坦等价原理的一个证明。

等效原理表明,重力加速度和任何其他形式的加速度是无法区分的,比如火箭的推力。如果你和你所在的参考系都在处于匀加速状态,你等效于没有匀加速。你在地球上感受到的力,绕着轴旋转,绕着太阳旋转,和你在太阳消失后感受到的力是一样的,而地球只是在宇宙的深渊中独自旋转。

图:地球绕太阳公转,其旋转轴如图所示。

总结

综上所述:当我们说“零重力”时,我们并不是说重力不复存在。宇宙中没有一个地方是我们可以成功躲避地心引力的,我们也不需要这样做。我们需要做的就是想办法让法向力消失,这意味着我们和我们所在的参照系能够一致下落。我们所要做的就是以与环境完全相同的速度加速,它们之间没有力的差别。这和实验室(失重的飞行)的原理是一样的,即飞机的引擎关闭,飞机自由下落40秒,你在飞机上。

图:失重飞机

你体验的零重力可能感觉很像坠落,除了没有空气从你身边掠过。简单地说,您自己与您认为的“向下”方向之间没有相对的引力。不过,友情提示一下,不要经常这么玩,否则你会经历各种身体不舒服,例如骨质疏松,肌肉萎缩,视力障碍,甚至失明,失去你脚上的老茧(导致脚蜕皮),由于缺少重力拽着你的内脏,所以你还会感觉肠胃胀气,甚至洗澡、上厕所等等发挥你的想象力。

而体验真正零重力(第二种情况)是不可能,因为在宇宙中没有任何地方可以躲避终引力,但是根据“等效原理”零重力和自由落体是相同的。

在地球上生活是什么感觉?

首先,地球上的食物好很多了,在这里洗澡和上厕所也容易多了。但是,当你回到地球后,你确实会经历一个奇怪的适应过程。你注意到的第一件事是一切东西好像都很重。在国际空间站生活了95天后,我乘坐发现号宇宙飞船返回地球。我摘下头盔时,感觉手里好像拿着美国尼米兹号的锚。我想: 我该怎么刷牙呀?那刷子也太重了吧!

图源:vjshi

接下来你会注意到你的前庭系统已经完全混乱。只是坐起来都要集中精力,大概15分

钟后,我就能站起来了,但如果发现号的中间甲板上没有很多东西可以支撑的话,我就会倒下。

图源:baidu

你看,你的大脑有很强的适应性。在太空呆了几天后,大脑发现你的内耳只产生垃圾信号,所以大脑在卡尔曼滤波器中把这些信号的增益调低,并在你的视觉传感器眼睛上启动增益,然后一切都正常了,直到你回地球。现在你需要你的内耳传感器,但大脑仍在过滤它,需要一段时间让大脑逐渐重新校准。

对于我来说这个过程进行的很快。我们不知道为什么,但我可以告诉你,矮壮的人比高瘦的人适应得更快。这是我有生以来第二次在短时间里派上用场。(第一次是在80年代初新泽西州举行的成人礼上未知的比赛。)

大约一个小时后,我可以在肯尼迪航天中心的跑道上绕着航天飞机走,甚至可以和我机组人员一起去当地的酒吧,我设法吃了半个奶酪汉堡和半杯啤酒。在我的第二次航班STS-132上,我们去了同一家酒吧,我吃了一整个芝士汉堡和一整杯啤酒。所以当人们问我长时间的太空飞行和短时间的太空飞行有什么区别时,我有一个可以量化的答案:半个芝士汉堡和半杯啤酒!

几年前我看过一部电影,讲的是大脑如何适应——这家伙戴上了一个能把视线颠倒的装置——所以他一直戴着它,从他看到的一切都颠倒开始。然后他的大脑发现了这一点,然后又把它调高了。

但他说,最糟糕的是,当他取下设备时,他看到的一切都是颠倒的,这很糟糕,因为他没有设备,他觉得这一切应该是正常的。但后来他的大脑又想象出来了,但他不得不忍受几天的痛苦。

我们对航天飞机的任务重新发出警报,并期待等待更长时间的国际空间站返回者。(愚蠢但有趣的)笑话是,如果你开的门太快,宇航员可能会飘走。

为什么要送女宇航员上天?

太空血液不会滴落,起初根本不敢选择女性,后来发觉女航天员有太多的好处,那待上一年半载生理期又是如何处理呢?

就在10月16日,我国的一名女性航天员王亚平,跟两名男性航天员翟志刚、叶光富,乘坐神舟13号成功的进入了天和核心舱,而且需要在轨飞行半年之久,这可是王亚平执行第二次飞天任务了,八年前她就进入过太空,也是我国第二位进入太空的女性,第一位则是刘洋,相信在未来,还会有更多的女性航天员被送上太空

一、载人航天初期可不敢选用女性,因为她们有特殊的生理期!

目前为止,全世界有超过50位女性宇航员被送上了太空,但是在人类载人航天刚起步的时候,美国跟苏联首先送入太空的都是男性宇航员,因为根据理论来说,太空处于一个失重的状态,液体并不会向下掉落,而女性每个月都有着特殊的生理期,要是刚好遇上了这个时间段,那就麻烦了

科学家们认为,人类到了太空血压就会升高,如果流血的话,很可能会造成大出血,止血就比较困难了,而且那里不受地球重力的影响,女性的生理期可能无法排出,或者造成回流,这就会给她们的生命安全带来威胁,所以美苏两个航天大国,只能先把男性宇航员送入太空

二、为何又诞生了女性宇航员?

1963年6月16日,人类首次出现了一名女性宇航员进入太空,她就是来自于前苏联的瓦莲京娜·捷列什科娃

因为通过科学家的研究,女性的生理期,并不会受到微重力的影响,太空跟地球上也差不多,所以在1963年6月16日,瓦莲京娜·捷列什科娃驾驶东风六号飞往了太空

当她飞到太空看向舷窗时,激动的大叫起来:我看到了,那是美丽的地球,此次太空飞行,她还拍下了地球,月球等很多天体的照片,而且安全的返回了地面,还获得了苏联英雄的称号

三、女性在太空来生理期怎么办?

后来经过实践证明,女性的生理期并不会受到微重力的影响!解决起来也没有想象中的复杂

不过涉及到的知识点比较多比如:人体力学、空间物理学、生物学、医学等多个学科的领域,也因为女性有着特殊的生理期,所以她们承受的要比男性更多,就像瓦莲京娜说的:宇宙对于女性既不多情也不宽厚,我们要接受和男性完全一样的训练

尽管生理期并不会受到微重力的影响,但不能使用太空马桶——通用废物管理系统!

原因也很简单,因为国际空间站上的太空马桶,是需要对尿液进行回收的,水资源在太空非常珍贵,尿液中含有大量的水分,不能白白浪费,于是科学家研究出的这一套太空马桶,价值就高达2000多万美元,被称之为通用废物管理系统,经过复杂的工艺处理之后,就能回收出可供宇航员饮用的水,回收净化出来的水,也符合饮用水的标准,但是这一套设备并不能回收血液,所以,女性在例假期间就不能使用通用废物管理系统了

不过也不要担心,她们可以使用特制的卫生棉条来处理例假,执行短期任务的,还可以服用药物改变生理期,或者采用高吸水分子材料制成的纸尿裤,然后放到专门处理血液垃圾的收集箱里

工作人员也会给他们配备好足够的生活用品以及个人卫生用品,都有自己的私密储藏室,卫生棉条足够用

四、为什么一定要送女性宇航员到太空呢?

女性宇航员进入太空是必然的,首先她们的身高和体重都有低于男性,一开始的航天技术不够先进,能够节省发射的经费,因为重量少了火箭的推力也可以减少

这还是其次,根据研究表明,女性思维缜密,做事更认真细致,适应太空的能力也要比男性强,还承受得住孤独,以及敏锐的洞察能力,心理素质甚至比男性都要好,但是女性出仓作业的话,导致血容量减少,容易患上减压病

探索浩瀚无垠的宇宙,是人类必然的使命,为将来移民外太空打下基础,虽然现在看着不实际,但是没有几辈人的辛勤付出,勇于探索的精神,怎么能够一步一步的实现呢?

地球是我们的摇篮,但也要做好离开这里的准备,在未来可能生态环境会遭到破坏,6000多万年前还遭遇了小行星的撞击,导致恐龙灭绝,面对种种的威胁,人类不得不居安思危

在探索神秘的宇宙当中,当然需要女性的参与,女性的能力非常突出,俗话说得好,女人能顶半边天,人类的发展绝对离不开女性的贡献

现代社会男女平等,怎么可能只能男性上天呢?而且女性能够活跃气氛,让紧张的飞行任务,得到一定的缓解,放松大家的心情,如果精神高度绷紧的话,不利于工作的开展,就像老话说的,男女搭配干活不累,如果空间站上面长期都是男性航天员,也是非常枯燥乏味的

空间站需要长期的在轨飞行,我们才能了解如何在太空长期生存等诸多问题,人类社会本来就是由男女组成的,到了太空之后,男女的各自优势也都是可以互补的

女性的体型比男性小,所需的食物跟氧气也会随之减少,语言的组织能力也要比男性强,非常适合于细致的工作,空间站的空间又是狭小的,适合女性长期在上面工作

根据国外的研究数据显示,女性发生心律不齐的概率要比男性低,长期飞行的话,还会增加患病的风险,男性体内可能造成铁含量增加,从而导致中毒的风险更高

五、女性宇航员也会承受很多

首先女性就要承受生理期的麻烦,其次还要承受来自于宇宙的辐射,胚胎发育也可能发生改变,长期的宇宙射线会对胎儿的发育造成影响,所以选拔女性航天员时,优先选择已婚已孕的,这样就没有了生育的压力

不过有的女性宇航员回来之后,也生育了健康的宝宝,但是宇宙的风险是复杂多样的,总之要防患于未然,但是也有一些国外的生出了畸形儿

根据动物的实验表明,胚胎在失重的环境生活久了,跟地面的就不同了,甚至连大脑都发生了改变

看完之后才知道,女性永远在太空承受的更多,所以选拔时非常严格,需要具备最强的身体和心理素质,以及高学历、丰富的宇宙航天知识,熟练操作飞船的驾驶技能,无论男女都是如此,除此之外,女性跟男性还有一点不同,会优先选拔顺产的母亲,这样心理更坚强,更耐得住疼痛感,身上不能留下疤痕,剖腹产的话,就有很大的疤痕了,航天服气压只有地球的1/3,很可能造成伤疤破裂出血,所以要选拔顺产的妈妈,说到这必须对伟大的航天英雄们致敬!

怎么解决在宇宙飞船里洗澡的难题?

太空的水非常珍贵,这就造成太空洗澡十分繁锁.首先要用一种尼龙布制成的浴罩,将它两端分别固定在太空舱的上端和下端,并封严,再整理好供水和抽水管道以及空气净化器,最后要给装水容器加压,否则水不会自动流出来.洗澡时还要戴上呼吸罩和护目罩.洗完澡身上的污水需要用水泵连同空气一起吸走,沾在其它地方的水也得吸走.真正洗澡15分钟就差不多了,而前后的工作就得45分钟.太空洗澡实属不易.

一、航天员在太空中洗澡: 在太空洗澡,除用淋浴器外还可用海绵布两块,一块用擦脸和头发,另一块用于擦身体.航天员们使用的洗发水同样是太空专用的,这种洗发水96%成分是不刺激皮肤的天然物质 ,更类似干洗剂,清洁后无需冲洗

在宇宙飞船里洗澡可不是件容易事,从喷头喷出的水总是飘浮在空中.为了解决这个难题,科学家设计了一种特殊的淋浴器,它可以把喷出来的水朝一个方向吸.

1 睡觉 一定要帮在睡袋里.2 喝水 一定要用带吸管的杯子3 走路 一定要穿鞋底带钩的鞋子4 洗澡 一定要用特殊的淋浴装备5 任务 宇航员走出太空舱都是执行任务,他有严格的工作标准.还有一个、就是可能会得太空综合症、所以要休息几天才能出舱工作、、

海绵擦身浴为主,淋浴为辅 太空洗澡也很麻烦的.过长时间不洗澡的话,宇航员身上难免会产生异味,而舱位空间又十分狭小,更易令人觉得气味难,所以洗澡这一道程序是必不可少的.宇航员通常只先后用浸有清洁液和没有浸有清洁液的湿毛

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

我们平时洗澡是很方便的,可是,对于宇航员来说,洗澡可就不是一件简单的事情了?那么,在太空中飞行的宇航员是如何洗澡的呢在没有重量的太空环境里,洗澡可麻烦了,因为水不但不会像在地球上那样自动从喷头往外喷,而且喷出来以后

“桑拿室”和“洗浴袋”在太空中洗澡更为麻烦.宇航员要把脚套在一个固定的环里,不然飘浮的身体被水一冲会不停地翻跟头.失重状态下的水全是一粒粒的小水珠,很容易呛伤人,甚至呛死人,所以洗澡时,宇航员还要戴上呼吸罩和护目罩

早在天空实验室(美国航空航天局在1973~1974年的实验太空站)任务中,航天员已经可以在太空中淋浴了.因为失重,水滴是在空中自由飘浮的,而且飘浮得

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