太空艙內的大小生活事

 
2017/11/02 廖宇新 | 國立清華大學物理系     295
 

在太空艙中的細節皆成學問,令人不禁想問:為了實現太空旅行的夢想,人們須放棄多少生活中看來不可或缺的東西?各國太空總署絞盡腦汁設計各式各樣的太空模擬實驗,並搬上太空站,實際地回答了這個問題。

在太空艙進食如廁的科技,無非是要克服無重力,太空站能提供類似太空旅行的環境,使一切非固定物體處於漂浮狀態,我們稱此狀態為微重力狀態。

 

吃東西

 

運上太空艙的食物,必須以最輕的重量提供太空人足夠的熱量;而在微重力的狀態下需要更多熱量,每日大約需攝取3000大卡。為了吃的健康,太空人每份食物的熱量必須嚴格控管,還要搭配每日兩小時的運動。

早期為避免食物殘渣、液體會到處漂浮,食物的形式有諸多限制,食物被做成牙膏狀以便擠入口中或液壓處理成小方塊。但若長期吃這種食物,對太空人消化系統與團隊士氣的影響,恐怕不堪設想。各國太空總署於是投入大量資金,找來營養學家對各種食物做嚴密的測量、秤重、組成分析,甚至是研究糞便組成。使得太空食物漸漸演變成各式充滿驚喜的密封袋、罐頭,包含蟹肉餅、咖哩魚、糖醋雞、冰淇淋等等。

 

(早期太空食物)

 

(太空人在逐一介紹並享用感恩節大餐)

 
至於喝,太空人用飲用器將液體直接擠入口中,飲用器也因時代演進有所改良、太空人甚至可以用特殊容器優雅地品酒。長期待在太空中,水是極珍貴的資源,所以要循環再利用。將汗水、尿液、淋浴水,運用分子交換的原理去除鹽分,再把這種糖漿狀的「水」拿來飲用。雖然把惱人的物質去除了,要喝處理過的尿,聽起來還是很有挑戰性啊!
 
上廁所
 

大小便的便器皆備有抽氣設備,如廁後糞便沿管線被氣流抽走,釋放在太空,尿液則處理再利用。

 

微重力會使人無法判斷如廁的位置和時機,如果位置不對,就會弄髒便器,甚至堵住排氣孔、損害管線。因此太空人訓練過程,馬桶配有小小的便盆攝影機,以便錄下排便的過程,作為改進。有時,是因為尿液會附著在人體的膀胱壁上而非底部,所以直到接近全滿才會引發尿意。可是到時膀胱可能已經太滿了,尿道受到壓迫而關閉。所以專家建議每隔固定時間,不管想不想上廁所都得要去解尿。

 
 

太空人介紹如何使用尿管與太空馬桶

 

(本文由科技部補助「雲端太空故事館-人造衛星」執行團隊撰稿)

 

 

責任編輯:張志立/國家太空中心、傅麗玉/國立清華大學

審校:品保組 型管小組/國家太空中心