每天饮水6公斤,空间站航天员6个月需3吨水,这么多水哪来的?
神舟14号会在轨驻留6个月,协助地面完成问天实验舱和梦天实验舱的交会对接,根据中国航天公开出来的数据显示,中国空间站上的航天员每人每天饮水2公斤,3名航天员每天需要6公斤饮用水,6个月在轨驻留就需要饮用水为1080公斤。
1080公斤是饮用水,不包括其它用水,制造氧气也需要好几公斤水,航天员清洁身体和清洗头发也需要一定的水,但是用水量并不大,一次一般都控制在一公斤以内。饮用水+制氧用水+其它生活用水,神舟14号3名航天员6个月驻留差不多需要消耗3吨左右的水,这么多水哪来的呢?
这么多水哪来的?或许你觉得这个问题比较无聊,根本就不是问题,天和核心舱内的水肯定全部是天舟货运飞船从地面上运送来的,但实际上并不是这么回事,天和核心舱内的水很大一部分是“再生水”。
我们简单算一笔账就知道了,我国天舟货运飞船运载能力约为6.5吨,每次发射都装得满满的,补加推进器约1吨,食品及其它生活用品、货物和设备约为3至4吨,因此,3吨水是不可能装得下的。
天舟货运飞船的确会运送一部分水,不过只有1~2吨左右,那么其他的水是哪里来的呢?它们来自天和核心舱内的“水资源循环利用”系统,“水资源循环利用”系统将航天员尿液、舱内多余的水分净化成“再生水”。
中国空间站之所以要用“再生水”,是因为火箭发射成本过高,根据马斯克猎鹰9号火箭的报价,每增加1公斤载荷,火箭发射费用就增加1万美元,“水资源循环利用”系统每净化1吨“再生水”,那么就能节约火箭发射费用1千万美元。
国际空间站也使用了“水资源循环利用”系统,一位美国宇航员曾说过这样的一句话:今天冲咖啡的水其实就是昨天的咖啡,仔细想想的确有几分道理,反正都是“再生水”。
中国空间站上的“水资源循环利用”系统中包括了环控生保尿处理子系统,能对尿液进行多次蒸发和净化,最后变成纯净的“再生水”,重新加入到饮用水中,“再生水”实际比自来水还要清洁,达到了直接饮用级别。
中国空间站上的环控生保尿处理子系统能从6升尿液中提取5升蒸馏水,利用率能达到88%以上,每小时能净化出2.5升水,24小时最多能净化出60升水,完全能够满足3至6名航天员的基本生活需求。
中国空间站上的“水资源循环利用”系统对水的总利用率达到80%以上,即航天员每消耗1吨水,将有800公斤水被净化成“再生水”。
总结航天员每天饮水6公斤,加上其他生活用水加上制造氧消耗的水,6个月约需要3吨水,不过天舟飞船每次只运送了1-2吨,其它水都是“水资源循环利用”系统制造出来的“再生水”。
空间站80%以上的水能循环利用,这意味着我们的航天员们在空间站是不缺水的,他们可以和在地球上一样,该喝水喝水,甚至想喝茶那都是可以实现的。循环水可能很多人会存有疑虑,那就是真的能把尿液等处理的达到饮用水的标准吗?不必疑惑,答案是肯定的!空间站的循环水是可以达到和地球上饮用水一样的标准的,甚至还要高于地球上的饮用水。
空间站上的循环处理系统,那是由航天科工集团研制的,是世界顶级水平的循环水处理系统。很多人在看到空间站80%的水可以循环利用之后,表示,如果在太空水可以实现循环利用,是不是说明了以后人类前往太空另寻家园的时候,只要带足一次的水,就可以无限循环使用水资源了呢!其实,理论上是可以的,不过要知道还有20%的水资源损耗,也就是说在处理的时候要把20%的摒除出去,有损耗的情况下,想要永久的循环使用也是不现实的。我们的航天员此次执行任务的时间是三个月,因此,他们的水循环使用是够的,但是待上三年,是不是会够,没有理论上的支撑。
赞空间站80%的水竟然可以循环使用,网友称这简直是太赞了,不必担心我们的航天员在太空当中连水资源都是匮乏的。其实,我们的航天员在太空当中,除了是失重的状态外,和在地球上其实并无太大的区别。之所以这样讲,是因为在太空当中,航天员们依旧可以健身,依旧可以吃饭娱乐等等,他们连作息几乎都是和地球上是一样的。
网友热议航天员们顺利的进驻了空间站,代表着我们的航天事业进入了一个全新的阶段,给我们伟大的航天员点赞!给科研人员点赞!
空间站80%以上的水能循环利用,这意味着航天员在太空当中水资源是非常充足的!
天舟二号货运飞船
每天饮水1500毫升至2000毫升是维持人体正常身体指征的基本需求,而1公斤水由地面到空间站的上行运输成本是25万人民币左右,1名航天员如果单靠货运飞船补给水资源,一天就可以喝掉50万人民币……显然这不是可持续发展的办法。
天宫空间站实现了站内水资源的100%再生,主要依托冷凝水收集、尿处理、水处理三个子系统。天宫空间站不同于国际空间站再生生命保障系统的递进式装站策略,而是五大子系统一步到位。
随着2021年6月17号上午九点二十二分钟的神舟12号载人飞船成功发射,到7月4号神舟12号航天员完成首次出舱,大家越来越关注都12号上所发生的一切。无论是宇航员所穿的衣服,还是宇航员吃的食品,亦或是宇航员们如何在空间站里生活等等诸如此类的问题都出现在热搜上。
为了在空间站上更好的生活,航天员们需要提前准备好在空间站所需要的物资。这次航天员要在空间站里生存三个月左右,那么关乎到生命安全的水,空气,食物就变成了需要解决的重中之重。食物本身就是压缩的,相对来说不会特别占重量,而空气也可以进行压缩,但是水不同。
所以,接下来,我们就来了解一下航天员在空间站中是如何解决水的问题。毕竟太空里资源稀缺,如果再从地球运送物资到太空当中,成本会相对比较高昂。
根据中共央视新闻报道,空间站长期在轨运行的关键技术就是环控生保技术。可以从非再生走上再生,可以有效缓解地面补给的压力。
例如该技术可以将人类的尿液提纯,使人类的尿液变成可以饮用的水,从而实现空间站内水资源的循环利用。我国航天员再生生保团队攻克了医术五项关键技术,一十一个技术难点,解决了尿液钙结晶与沉淀,蒸馏废弃处理,无润滑旋转动密封等问题,让环控生保技术实现了重大的技术跨越。
可以说我知道了太空上是用这样的方式生水的时候,我个人真的觉得宇航员非常伟大。其实大家都知道这个水是很干净的,而且科研人员肯定在这上面想了很多办法。但是无论是谁,都没有办法接受长时期去喝自己的分泌物或者是同伴的分泌物。这不是关乎于卫生问题,而是心理上会有一种排斥。
千言万语只能汇成一句话,希望宇航员们一切顺利,祖国繁荣昌盛,国泰民安。
其实国际空间站中的水,其实都是人体中循环出来的水经过再一次处理之后产生的。你昨天喝的水可能就是你明天要喝的水。不要觉得无法接受,在太空这样的环境中,每一点点资源都是无比正规的。
在国际空间站上生活的宇航员的会在呼气或者出汗的时候丢失一定的水分。虽然一口呼吸或者一滴汗水可能不会太多的补充供给,但是国际空间站被设计成支持一队6人小组的飞船,每个人都会呼吸和出汗。积少成多,这些呼吸和出汗产生的蒸汽有助于保持机舱周围的湿度,并最终被冷凝,用于补充国际空间站的一般供水。
国际空间站
而且国际空间站为此专门设计了一个复杂的水管理系统可以尽可能的提取每一滴水,不管它来自人的呼吸,从洗澡水回收,吸收或口腔清洁的残留,宇航员的汗液甚至是尿液都会被收集到的这个水循环系统中,即使是在国际空间站上的动物也参与了这部分角色,他们也会呼吸和排尿,所以它们也参与了这个水循环系统。
国际空间站
此外国际空间站上还是有一些应急水容器,它们看起来像个行李袋。这些水容器在组装任务期间被带到航天飞机上。每个应急水容器装了大约90磅水。但是,并不是有国际空间站的宇航员都饮用含有回收尿液的循环水。俄罗斯运营的国际空间站使的水过滤系统就有些不同,该系统只使用淋浴径流和冷凝水。因为避免从尿液中回收水,这也就导致俄罗斯人的生产量略低于他们的美国同行在国际空间站的生产量。
宇航员出舱维修
虽然目前所有的再利用和循环利用系统无疑都是有效的,但不是绝对有效率的。研究人员一直在努力建造更好、更高效的机器和支持系统,以减少水的流失,并找出其他方法来利用废物产生的水。
所以说,能在太空站中长时间生活的宇航员绝对都超级强大的节水意识和心里。
核心舱里的废水处理系统废水再利用的提出,延长了人类太空作业时间,拓宽了宇宙探索边界,对于全球航天事业来说具有里程碑意义。
该水处理子系统是将核心舱内航天员的尿液以及舱内的冷凝水等废水进行收集过滤,然后通过RO反渗透技术进行渗透净化处理。