• <bdo id="suqsq"><center id="suqsq"></center></bdo>
  • <bdo id="suqsq"><center id="suqsq"></center></bdo>
  • 地球之外,航天員用水從何而來?
    發布時間:2022-05-12
    瀏覽次數:269

    版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們

    中國航天科工集團有限公司二院206所科研樓男廁所的小便池前擺著三個尿液收集桶,上面貼著一紙說明——“科學實驗 請大家配合”,雖然桶里添加了防腐劑,但揮發出的氣味依然時有飄出,不禁讓人掩鼻屏住呼吸。

    5月10日,天舟四號貨運飛船順利起航,二院206研制的鈣去除組件、尿過濾器組件、潤滑水袋組件等產品隨船上行,這些產品是空間站環控生保尿處理子系統的消耗品,用來保障神舟十四號航天員乘組為期半年的在軌生活。

    天和核心艙升空后,被譽為技術最難、系統最復雜的尿處理系統在軌表現良好,截至神舟十三號航天員乘組在軌任務圓滿完成,共計處理尿液1700升,產生蒸餾水1400余升,為航天員在軌生活提供了必備再生水。

    水在來去之間

    空間站是人類在地球外建立起的一方小天地,通過飛船建立的運輸連接十分有限,在天上生活的每樣物資都要像螞蟻搬家似的,一件件、一趟趟運上天,人類在地外營造出與地球相似的生態環境,極盡所能把每一滴水留下。

    航天員在軌時長小于1個月時,水等物資的需求量相對較少,可以完全由地面提供。中國航天進入空間站時代,將開展至少十年的在軌運行,建立物化再生生命保障系統實現氧氣、水和其他物質的循環再生,能極大減少長期空間活動所需的地面補給。

    空間站的水從哪來?貨運飛船定期上行水囊,為航天員提供太空生存的“原始物資”。

    如何用水?據測算,航天員每人每天需要飲用2.5升水,此外,空間站內氧氣也需要通過電解水來供應,以滿足航天員的氧氣消耗量。

    如何實現水循環?航天員通過身體代謝將水以尿液、汗液、水蒸氣形式排出體外,這其中尿液占據絕大部分。

    人體代謝出的水分,在空間站內通過水處理和尿處理子系統進行凈化處理,實現空間站內水資源的循環利用。目前,空間站內水的回收率優于95%,水利用率優于83%,大大降低了貨運飛船上行水的補給量。

    “尿處理系統峰值功率為300瓦,比大部分家用電熱水壺的功率還低?!?06所空間機電研究室崔主任介紹。

    迎接未來的十年

    尿處理子系統10~12個小時即可處理完3天收集的尿液,這樣的成績來之不易。在關鍵技術攻關時,團隊開展了專項攻關工作,解決尿處理技術難題,尿液中鈣結晶沉淀問題就是難題之一。

    在失重環境下,人體的鈣流失加重,尿液中的鈣超過溶解度就會析出結晶,堵塞換熱器、閥門、過濾器等產品,這對以蒸餾濃縮為原理的系統是致命的。

    為了抑制尿處理系統中的鈣結晶,團隊集智攻關,多方請教。最終,他們從鍋爐水軟化中得到靈感,在上海復旦大學和天津南開大學材料專家們的指導下,選擇了兩種去除鈣的材料,又經過各項指標對比后擇優選用。如今,空間站的尿處理系統能夠從6升尿液中提取出5升蒸餾水,濃縮的尿殘液依舊不會形成鈣結晶沉淀。

    “搞科研不可能一帆風順?!贝拗魅握f,再生式環控生保是206所在空間工程領域開辟的一條新路,十年來,團隊逢山開路、遇水搭橋,攻克了一個又一個關鍵技術。不斷有年輕人加入隊伍,使得團隊始終保持著朝氣蓬勃的氛圍,最終完成了這項 “長跑”。

    尿處理系統研制貫徹了航天系統工程思維,在研制過程中不強求系統單項指標與單機產品的性能,而是優化各單機、組件與系統的匹配性,使系統最優化,發揮最大效能。

    尿處理子系統需要在軌運行10年以上,因此在研制之初就按照產品的壽命與可靠性指標,劃分了在軌可更換單元(簡稱ORU),用于航天員在軌維修更換。需要更換的消耗品由貨運飛船定期補給,崔主任介紹:“就像汽車維護保養一樣,按行駛公里數更換機油、濾芯、蓄電池、輪胎等?!?/p>

    后續發射的問天實驗艙也將配備尿處理子系統,空間站組合體將進入“雙腎”時代。崔主任說:“十年磨一劍,項目成功時。之前遇到的挫折、經歷的痛苦、所有的付出都是值得的。



    歡迎掃碼關注深圳科普!

    我們將定期推出

    公益、免費、優惠的科普活動和科普好物!


    聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
    澳门毛片免费播放,玩弄放荡少妇欧美系列,歪歪私人影院午夜毛片yy6080
  • <bdo id="suqsq"><center id="suqsq"></center></bdo>
  • <bdo id="suqsq"><center id="suqsq"></center></bdo>