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揭秘|神舟十二號(hào)90天太空生活,“天上之水”竟是這樣凈化而來!

      神舟十二號(hào)載人飛船成功發(fā)射,三名航天員將在天和號(hào)核心艙在軌駐留3個(gè)月。在此之前,中國(guó)航天員最長(zhǎng)在軌駐留時(shí)間就是神舟十一號(hào)的兩名航天員,在軌飛行30天。這一次的在軌駐留時(shí)間較之前翻了三倍,90天的工作和生活各方面的儲(chǔ)備,尤其是水必須要非常充分。我國(guó)神舟飛船的每人每天供水量是3升,按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),三名航天員三個(gè)月就需要供水810升。這“天上之水”從哪來呢?今天就來揭秘。



方法一:地面攜帶&貨運(yùn)飛船補(bǔ)給

 


      正所謂,兵馬未動(dòng),糧草先行。早在5月29日,中國(guó)宇航局便向空間站發(fā)射了天舟2號(hào)貨運(yùn)飛船,把6.8噸物資提前運(yùn)到。

 

 

      從上方的物資清單可以看出,太空作業(yè)用品占據(jù)了物資的絕大部分,運(yùn)水只能成為“順帶”。

      并且這種方式成本消耗太高,據(jù)國(guó)際空間站稱,美國(guó)NASA和俄羅斯宇航局通過航天飛機(jī)/貨運(yùn)飛船運(yùn)送水,平均每升水要花費(fèi)11000美元的代價(jià)。以中國(guó)神舟飛船每人每天3升的供水量換算,僅運(yùn)輸水這一項(xiàng)就需要花費(fèi)5700萬元巨款。


方法二:太空自產(chǎn)水

 

可使用載人航天器內(nèi)的氫氧燃料電池,直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效、環(huán)境友好地轉(zhuǎn)化為電能,同時(shí)生成副產(chǎn)物——水。經(jīng)過過濾、消毒等程序后,航天員就可飲用了。

 

 

      但長(zhǎng)期太空飛行,用水量很大。除了以上兩種渠道外,要滿足航天員的用水需求,還得依靠水循環(huán)裝置凈化,即廢水處理再利用。


方法三:太空廢水回收凈化系統(tǒng)


      這次,航天科技集團(tuán)五院529廠為核心艙打造了一系列“水處理”家居。其運(yùn)作方式是,將核心艙內(nèi)航天員呼出的水蒸氣通過冷凝水方式回收凈化;尿液通過負(fù)壓引流、水氣分離,實(shí)現(xiàn)尿液收集,再通過低壓蒸餾、RO反滲透技術(shù)(Reverse Omosis)進(jìn)行滲透凈化處理,實(shí)現(xiàn)水的再生。

 

 

      RO膜的過濾精度是0.0001微米,可以將廢水中大部分的有害物質(zhì)過濾掉,最終實(shí)現(xiàn)污水變凈水,達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

    通過反應(yīng)后生成的純凈水,還需要對(duì)其進(jìn)行消毒處理?,F(xiàn)階段,我國(guó)采用銀離子作為航天飲水的消毒劑。通過銀離子發(fā)生器和控制器,為水源提供殺菌功能的銀離子,采用開環(huán)控制方式,通過調(diào)整上位機(jī)上的觸發(fā)信號(hào),使控制器輸出相應(yīng)的電壓,以控制銀離子產(chǎn)生速率,保證水中銀離子濃度,以此為航天員提供能長(zhǎng)期滅菌的高品質(zhì)飲用水做好保障。

    先過濾再殺菌,廢水處理系統(tǒng)中的多重工序,充分保證了航天員能夠毫無顧慮的使用甚至飲用自己或他人生產(chǎn)“出來”的水。


    航天事業(yè)額不斷發(fā)展,標(biāo)志著水再利用、空氣循環(huán)等在內(nèi)的物化再生生保系統(tǒng)必將成為新一輪太空競(jìng)賽的焦點(diǎn)。格林環(huán)保也將積極關(guān)注,分享水處理干貨,為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)進(jìn)獻(xiàn)自己的綿薄之力!


-THE END-

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