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神舟十六号本月发射!3名航天员半年需1吨水,水从何处获取

发布日期:2023-07-04    点击次数:78

前言

人类天空梦想的实现离不开航天科技的支持。如今,随着科技的不断发展,人类在外太空中的生存条件得到了前所未有的提高。航天员的生命安全和生存条件是中国空间站的最后一道防线,而此背后则有广大科技工作者数十年如一日的不懈探索。在本文中,我们将深入探究中国空间站的生命保障系统,阐述如何在外太空长时间飞行的关键问题——水是如何获取和循环使用的。

神舟十六号本月发射

神舟十六号载人飞船即将于本月底发射升空,这将是人类在太空中迈向又一步的重要里程碑。在先前的神舟十五号任务中,我们取得了很好的成果。而神舟十六号的发射,则是我们进一步巩固和完善中国空间站基础设施的重要步骤。

如何确保航天员的健康生存——水是重要保障

在太空中长期生存,航天员们需要的物品和我们地球上日常生活使用的有很大的不同。在此背景下,航天员的生命保障系统就显得尤为重要。食品、空气和水是维持航天员生命的重要物资,而水更是至关重要。一名航天员1天大概需要2公斤饮用水,3名航天员每天需要12公斤的饮用水,3名航天员执行半年的飞行任务就至少需要1吨水。这个数字可能显得有些惊人,因此获得安全、稳定的水源就变得至关重要。

如何获取水

在外太空中获得水,比我们想象的困难得多。外太空的环境截然不同,重力极低,几乎没有重力,整个人都会漂浮起来。所以,飞船、空间站的内部空间很狭小,搭载的各种物资(包括氧气、食物、水)都是有限的。因此,为了维持航天员长时间在太空中的生存,我们需要把地球环境“搬上天”,也就是在飞船、空间站内建立完善的生命保障系统,在人类进入太空这个新的环境中,“让生命跟随人前进”。

1、获得水源

在外太空中,无法使用地球上的水,因此需要在空间站内建立一套完整的水资源利用系统。航天科技集团五院载人飞船系统总体主管设计师肖雪迪指出,这一系统采用的是尿液处理子系统及水处理净化器技术,以最小化的资源耗用维持空间站内航天员的正常生存环境。尿液处理子系统使用蒸汽压缩蒸馏技术进行蒸馏,将尿液分离出其中的水分,用于生命保障中的空气加湿、电子设备散热、洗涤和清洁等方面;而水处理净化器则铭刻着密山的技术精髓,使用搭载于空间站的一系列高科技机器,将尿液处理子系统中的离子等杂质、微生物或物理基础的杂质的清除效率达到98%以上,并且满足了控制管理方面的高要求,大大提高了空间站水资源的利用效率和质量。

2、节约水资源

空间站资源的有限性不允许浪费水资源,需要采取措施来节约使用,使得水资源的循环利用率更高。航天科技集团五院载人飞船系统总体主管设计师肖雪迪介绍,为了提高空间站内水资源的利用效率,我们还开展了一系列措施,如实现了水资源的分级利用,对航天员用过的洗漱水、饮用水通过某一组件进行回收和净化处理后再次利用,这种节约型的水资源利用方式,不仅解决了水资源的短缺问题,而且节约了燃料空间和运输成本,实现了最佳的经济效益。

如何保证水的质量

饮用水是日常航天员最重要的物资之一,因此必须保证水的质量安全。空间站内使用的水资源是循环利用的,因此特别需要进行监测和检测,以防止水中存在致病菌的情况发生。

1、饮用水监测

航天科技集团五院载人飞船系统总体主管设计师肖雪迪指出,为了确保空间站内的饮用水质量安全和稳定,采取了必要的监测和评估措施。例如,对空间站内的水进行统一管理和监测,每日对存储于航天员居住区的水进行定期监测。此外,在进行水资源的循环利用期间,还要注意水的质量变化,及时采取相应的措施保证水的质量稳定和安全。

2、检测水中的微生物

在航天员执行长期空间探索任务的过程中,水质安全问题具有重要的生命保障作用。因此,如何监测在水中滋生的细菌、病毒等有害微生物,保障航天员的健康也是极为重要的。为了保障空间站环境中水质的安全,科学家们还开发出了一种高精度的水处理净化器,具有高效的微生物消毒和杂质去除效果,可以将空间站内检测出的微生物从水中清除。

结语

在中国空间站空间环境恶劣、资源有限的情况下,为了维持航天员的生命和工作,必须建立高效的、安全稳定的生命保障系统。水作为维持航天员生命的重要物资,在这个系统中发挥着至关重要的作用。通过对空间站内水资源的有效管理、节约利用,及时的监测和检测,可以有效保障空间站内航天员的生命安全和生存环境。



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