太空要用的水哪里来?揭秘星辰之上的“净化器”

6月17日,三名航天员搭乘神舟十二号载人飞船成功飞天,之后顺利进入空间站天和核心舱。在空间站长期工作,航天员需要解决吃喝拉撒这些基本需求,这其中要满足饮水需求成本不低:人每天正常的饮水量为1500毫升至2000毫升,根据当前国际航天平均运载成本,1千克水的发射成本约为14万元至35万元不等。

者从中国航天科工二院206所了解到,为了降低空间站的运营成本,为航天员提供清洁的供水来源,该所科研团队研制了一种装置,名为环控生保尿处理子系统和水处理净化器,作为天和核心舱控环生保关键子系统之一,它已成功升空入轨并正常工作。

中国航天科工二院206所十室主任崔广志告诉记者,尿处理子系统采用蒸汽压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏,将收集到的水蒸气冷凝后形成蒸馏水,然后将蒸馏水输出给水处理子系统进行深度净化处理,实现了从“尿”中取“水”,成功变废为宝,实现了空间站水资源的循环利用,同时减轻了货运飞船的载荷负担,降低空间站的运营成本。

崔广志说,尿处理子系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水,最大产水速率为2.5升每小时,蒸馏水经过水处理子系统净化后的再生水,可以满足在空间站中长期作业的航天员清洁、制氧等用途。

“空间站尿液处理技术是国际公认的技术难题,也我国空间站建造的关键技术之一。”崔广志说,尿处理子系统工作于微重力环境下,处理的物质为添加了预处理剂的尿液,具有强酸性、强腐蚀性、易结晶沉淀的特点,对于系统的机电运动部件长期正常运行是极大的挑战。而面对空间站产品的长寿命、高可靠性要求,研发团队开展新技术、新材料、新工艺的摸索与试验验证,先后突破十余项关键技术,填补多项国内技术空白,确保实现产品的长寿命、高可靠性指标要求。

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