【48812】地球之外航天员用水从何而来?
来源:爱游戏app官网在线登陆 发布时间:2024-07-21 11:51:22
中国航天科工集团有限公司二院206所科研楼男厕所的小便池前摆着三个尿液搜集桶,上面贴着一纸阐明——“科学实验 请我们合作”,尽管桶里添加了防腐剂,但挥宣布的气味仍然时有飘出,不由让人掩鼻屏住呼吸。
5月10日,天舟四号货运飞船顺畅起航,二院206研发的钙去除组件、尿过滤器组件、润滑水袋组件等产品随船上行,这一些产品是空间站环控生保尿处理子体系的消耗品,用来保证神舟十四号航天员乘组为期半年的在轨日子。
天和中心舱升空后,被誉为技能最难、体系最杂乱的尿处理体系在轨体现杰出,到神舟十三号航天员乘组在轨使命圆满完成,合计处理尿液1700升,发生蒸馏水1400余升,为航天员在轨日子供给了必备再生水。
空间站是人类在地球外树立起的一方小天地,通过飞船树立的运送衔接非常有限,在天上日子的每样物资都要像蚂蚁搬迁似的,一件件、一趟趟运上天,人类在地外营造出与地球类似的生态环境,极尽所能把每一滴水留下。
航天员在轨时长小于1个月时,水等物资的需求量相对较少,可以完全由地上供给。中国航天进入空间站年代,将展开至少十年的在轨运转,树立物化再生生命保证体系完成氧气、水和其他物质的循环再生,能极大削减长时间空间活动所需的地上补给。
空间站的水从哪来?货运飞船定时上行水囊,为航天员供给太空生计的“原始物资”。
怎么用水?据测算,航天员每人每天需求饮用2.5升水,此外,空间站内氧气也一定要通过电解水来供给,以满意航天员的氧气消耗量。
怎么完成水循环?航天员通过身体代谢将水以尿液、汗液、水蒸气方式排出体外,这其间尿液占有绝大部分。
人体代谢出的水分,在空间站内通过水处理和尿处理子体系进行净化处理,完成空间站内水资源的循环使用。现在,空间站内水的回收率优于95%,水使用率优于83%,大幅度的降低了货运飞船上行水的补给量。
“尿处理体系峰值功率为300瓦,比大部分家用电热水壶的功率还低。”206所空间机电研究室崔主任介绍。
尿处理子体系10~12个小时即可处理完3天搜集的尿液,这样的成果来之不易。在关键技能攻关时,团队展开了专项攻关作业,处理尿处理技能难题,尿液中钙结晶沉积问题是难题之一。
在失重环境下,人体的钙丢失加剧,尿液中的钙超越溶解度就会分出结晶,阻塞换热器、阀门、过滤器等产品,这对以蒸馏浓缩为原理的体系是丧命的。
为了按捺尿处理体系中的钙结晶,团队集智攻关,多方讨教。终究,他们从锅炉水软化中得到创意,在上海复旦大学和天津南开大学资料专家们的指导下,挑选了两种去除钙的资料,又通过各项目标比照后择优选用。现在,空间站的尿处理体系可以从6升尿液中提取出5升蒸馏水,浓缩的尿残液仍旧不会构成钙结晶沉积。
“搞科研不可能一往无前。”崔主任说,再生式环控生保是206地点空间工程范畴拓荒的一条新路,十年来,团队逢山开路、遇水搭桥,霸占了一个又一个关键技能。不断有年轻人参加部队,使得团队从始至终保持着生气勃勃的气氛,终究完成了这项 “长距离跑”。
尿处理体系研发遵循了航天体系工程思想,在研发过程中不强求体系单项目标与单机产品的功能,而是优化各单机、组件与体系的匹配性,使体系最优化,发挥最大效能。
尿处理子体系需求在轨运转10年以上,因此在研发之初就依照产品的寿数与可靠性目标,划分了在轨可替换单元(简称ORU),用于航天员在轨修理替换。要换掉的消耗品由货运飞船定时补给,崔主任介绍:“就像轿车保护保养相同,按行进公里数替换机油、滤芯、蓄电池、轮胎等。”
后续发射的问天实验舱也将装备尿处理子体系,空间站组合体将进入“双肾”年代。崔主任说:“十年磨一剑,项目成功时。之前遇到的波折、阅历的苦楚、一切的支付都是值得的。
网站关键词: