为何严令禁止宇航员在太空舱中随意放屁?太空舱中的屁有多危险?

2021-11-29 07:00:12 你好科普

随着人类科技的不断发展,人类已经不再满足于地球海陆空三大领域的探索,转而将目光投向了茫茫宇宙。在航天事业日益蓬勃发展的今天,人们逐渐加深了对于太空的探索和理解。

可是,仅仅依靠无人探测器来探索浩瀚的太空已经显得有些心有余而力不足,我们人类不再仅仅满足于借助工具来间接性地对太空进行探索,于是便衍生出了载人航天这一人类航天史上的重大突破。

载人航天最早起始于上个世纪美苏争霸的太空竞赛项目,由苏联“东方号”飞船的成功发射开启了载人航天的征程和历史;

苏联“东方号”飞船复原图

载人航天事业也是体现一个国家经济科技硬实力的一道关卡,我国目前的载人航天事业也在国际上取得了显著的成就:

除了各类载人飞船的发射成功,天宫号空间站也结束了国际空间站在太空之中的霸主地位,为我国大规模空间科学实验提供了基地。

在载人航天事业发展的基础上,越来越多的人类得以进入太空,在太空之中生活工作。在宇航员们的漫漫太空路之中,于太空这样特殊的环境下生存,自然有严格的规章制度来规范宇航员们的行为;

其中就有这么一条规定,严令禁止宇航员在太空舱内随意放屁。可是,放屁是人不可避免的生理活动,这样的规定是不是有些过于不近人情了呢?

“天宫号”空间站

其实,这是因为在太空舱内放屁极有可能会引起非常可怕的后果。所以不让宇航员在舱内放屁,其实是对宇航员的一种保护。可是,小小的一个屁,真的能有如此之大的威力吗?

放屁的原理

首先让我们来弄清楚放屁究竟是怎么一回事。放屁是一种正常的生理现象,食物被人吃掉以后,便会通过食道进入胃。

在胃这个犹如岩浆溶洞般充斥着胃酸的环境里,很快就被消化成糊状。之后,成为糊状的食物继续来到肠道,肠道之中有富集的微生物菌群。

这些菌群就会对食物进行分解,在分解过程中就会产生一些多种多样的气体,这些气体会随着肠道蠕动逐渐被排出体外,也就成了我们所谓的“放屁”;除了通过食物的“发酵”产生屁,进食咀嚼过程中吞入的空气也会变成屁。

其实,我们日常生活中所使用的天然气也是和放屁类似的原理,不过它的气体是来源于千万年前被微生物分解的动植物尸体;

并且,放屁并不是人类的专属,甚至许多鸟鱼虫类也会放屁。屁是身体排放的废气,其主要成分是二氧化碳、甲烷、氢气。

据统计研究表明,人一天大约要放屁十到十五次。在放出的屁里,有的屁平平无奇,有的味道却奇臭无比。

食物经过消化系统后产生的气体就是屁

正常情况下,二氧化碳、甲烷、氢气都是没有任何味道的。但是人进食的食物里所含有的一些化学元素,经过肠道微生物的分解就会产生臭味。

比如臭鸡蛋味的硫化氢、粪臭味的吲哚和粪臭素,以及厕所味的氨气。所以,屁也能从一定程度上反映一个人消化系统的健康水平。

消化不良或肠胃出问题时放屁也会相应地频繁并且变臭;但是如果一个屁也不放,则也有可能是肠道受阻。总之,通过放屁,我们能及时自查到肠胃潜在的疾病和问题。

但是对于在太空这样特殊的环境之中工作和生活的宇航员来说,放屁可不再是一件日常随心所欲的事情。这是为什么呢?在地球上放屁和在太空之中放屁,究竟有什么区别呢?

食物进行消化时产生的气体就是屁

为什么不能在太空舱内放屁?

在地球上放屁,是非常顺其自然的事情,顶多一笑了之,很快屁就随之淡出人们的视野,消失得无影无踪,因此很多人都并不重视屁的危险程度。

但是在太空舱这种特殊环境之中,屁的危险程度就尤为明显且重要了,那么,屁究竟有什么危险,让宇航员们都对此“严关把守”呢?

其源头正是因为屁里产生的甲烷、氢气、和氧气,这些都是“易燃易爆”的可燃气体,正常情况下,这三种可燃气体的比例能占到屁成分的三分之一,这个比例还存在较为可控的范围。

屁里含有部分可燃气体

但是在实际情况之中,屁的成分变化就相当地灵活,比如淀粉薯类食物会产生更多的二氧化碳;蛋白质肉类会产生更多的硫类气体;

如果纤维类食物食用过多,就会产生更多的甲烷,特殊情况下,光是甲烷在屁的比例就能高达百分之五十左右。

这些可燃性物质的占比升高并达到合适的范围,屁就会变得容易引燃。因此这对于太空舱内部的安全管理是一个极大的潜在隐患。

密闭的太空舱

为了在真空无氧的太空之中为宇航员的生存环境提供氧气,太空舱通常都以密闭空间的形式出现,在舱内设有空气循环系统对空气反复过滤消毒和利用。

但是由于太空舱处于一个微重力的环境,且太空舱排气系统并没有快速换气这样的设定。因此排出的屁并不会立刻消散,而是会缓慢扩散到屁源周围,长时间堆积停滞在空中,形成极大的安全隐患。

除此之外,如果进食不当导致屁味不太和谐,长期飘散在空中的臭屁可能会影响到宇航员同事关系的和谐以及航天工作的状态。

因此,在太空之中放屁就自然被明令禁止了。那么,为了生命安全和工作效率,航天员该如何做到尽量在太空舱内不放屁呢?

太空舱环境密闭

如何做到尽量不在太空舱内放屁?

其实,在放屁这件事情上,宇航员早就“有备而来”;这个准备工作甚至在进入太空之前就已经开展了,那就是“肠道清洁”

宇航员在工作之中穿戴的航天服十分不便于脱戴,太空之中对于粪便的处理也是一个问题;因此,对于肠道的清洁工作就显得尤为重要。

肠道清洁是通过洗肠机来完成的,用净化后的三十八度左右的清水对肠道进行清洁,将肠道内残余的粪便和长年累月积累下来的“肠垢”给清理干净。

航天服穿戴非常不易

这样,不但能减少宇航员排便的次数,由于肠道内有害菌群的减少,宇航员的放屁程度也会相应减少。除了从肠道根源上解决放屁排便的问题,在登入太空之后,饮食管理也很重要。

因为,放屁的气味与次数程度与饮食有着很大的联系。为了能减少宇航员放屁排气的次数,对于宇航员的饮食,科学家们也是经过严格设计和精心研究的。

通常情况下,最容易引起肠道排气的豆类食品是不允许被带上太空舱的,其次容易引起放屁的淀粉、薯类食物占比也会得到相应地减少。

正在吃饭的宇航员

那么,有的人可能会担心,如果不吃或者吃少了,对于在太空之中长期工作生活的宇航员来说会不会营养不良呢?

这个问题自然也在科学家们的考虑范围之内,以我国航天食品为例,除了各类罐头面包饼干等干粮,还有各类品种繁多色香味美的中式菜品,如鱼香肉丝、宫保鸡丁。

除此之外,还搭配有各类小吃和开胃小菜,光是主食方面就分有四个品种,在饭后还有冻干水果和冻干巧克力,甚至奶油冰淇淋。

空间食物

为了提高航天员的免疫力以抵抗空间运动疾病的发生,中国航天食品科学家们还在各类饮料中添加了保健中药成分。

所以,虽然减少了易排气食材的使用,但是凭我国在食品研究上的独到研究,丝毫不影响宇航员们的营养摄入和健康保障,甚至色香味都不逊色于地面上的食物。

只是相比之下进食的过程可能会相对复杂困难一些。在保证美味的同时减少宇航员的肠道排气,岂不两全其美?

航天食物

载人航天事故的警示

虽然“明令禁止放屁”这件事对于宇航员来说似乎有点小题大做,但因各种意外引发的航天事故不得不让我们引以为戒,提高警惕。

在载人航天事业发展初期,由于各项规章制度以及技术都还不太成熟,航天事故频发。在上个世纪的苏联,航天员邦达连科在地面训练的最后一天里,于一个高浓度氧气舱内:

用酒精棉球擦拭完身体后将其随意扔在电热器上引发大火。由于舱内高浓度氧气的作用,这场火灾烧得尤为严重,最终邦达连科因烧伤不幸去世。

宇航员在执行任务过程中发生事故非常可怕

几年之后,在美国阿波罗号的地面试验之中也发生了类似的悲剧,充斥着高浓度纯氧的舱内发生爆炸,烧死了三名曾参加过数次航天飞行的航天员。

在之后不久,阿波罗十三号在离地球三十多公里的登月旅途之中,因恒温器开关故障导致贮氧舱爆炸,又三名宇航员葬身太空。

这些血淋淋的载人航天事故都离不开“高浓度纯氧”这种易燃易爆气体的推波助澜。而屁里产生的易燃气体可不止氧气这一种。

在富含纯氧的密闭太空舱里,充满易燃气体的屁只需要一丁点火花,就能引爆整个太空舱。所以,放屁才被视为太空舱里的大忌。

历史上有不少训练过程中因事故牺牲的宇航员

总结

综上所述,宇航员在太空之中放屁其实是可能会引起“人机俱毁”的严重后果,所以在太空舱之中不允许随意放屁。

载人航天事业上屡次血泪的教训才叫我们这从一切微不足道的细节之中杜绝安全隐患的产生,也正是航天研究人员们如此细心和努力的研究控制,并不断吸取过往的经验教训之下:

载人事业才得以更好地发展进步,我们人类才得以用更好的视角去探索这浩瀚无垠的神秘太空。希望在载人航天事业的不断升级之中,星际移民或许不再是天方夜谭,星际时代终究会来临。

身处宇宙中的宇航员

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