河北省承德市營(yíng)子區(qū)教育局中學(xué)教研室張學(xué)軍

水從哪里來(lái)？

河北省承德市營(yíng)子區(qū)教育局中學(xué)教研室張學(xué)軍

途徑一：從地球裝載而來(lái)

太空中是沒(méi)有水的，宇航員獲得飲用水的途徑之一就是從地球裝載。我國(guó)已發(fā)射的“神舟五號(hào)”到“神舟十號(hào)”飛船中，有五次實(shí)現(xiàn)了載人飛行（“神舟八號(hào)”搭載模擬人），所需要的飲用水同食品一道是從地面裝載升空的。為了確保水源沒(méi)有任何污染，航天員的飲用水取自地下1700米，同時(shí)使水中的雜質(zhì)含量降至最低。經(jīng)過(guò)凈化處理后，航天員飲用水的純度可以達(dá)到99.99999%，堪稱(chēng)目前“最純凈的飲用水”。

途徑二：從凈水系統(tǒng)而來(lái)

人體維持正常代謝，日耗水量約在2.5 kg以上，如果再加上洗漱用水，每天消耗的水量還要更大。短期飛行的載人航天器尚可從地面攜帶飲用水，但長(zhǎng)期飛行和多乘員的航天器，若這些飲用水完全靠航天器自身攜帶則是無(wú)法承受的。因此必須裝備廢水處理系統(tǒng)，將尿液和洗漱水等廢水回收處理，再次利用。

太空凈水系統(tǒng)的工作原理大致為：第一步加“藥”，尿液循環(huán)機(jī)上的一個(gè)化學(xué)裝置向收集到的尿液中添加化學(xué)物質(zhì)，防止尿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，阻礙微生物生長(zhǎng)；第二步蒸餾，經(jīng)加“藥”處理的尿液被泵向一個(gè)蒸餾圓筒，使尿液迅速蒸發(fā)，形成蒸餾水，通過(guò)一次次蒸餾，使尿液中85%的水分被重新回收；第三步凈化，通過(guò)尿液提取出來(lái)的蒸餾水會(huì)和其他生活廢水一起流進(jìn)一個(gè)水箱中，準(zhǔn)備通過(guò)“水處理設(shè)備”進(jìn)一步凈化；第四步過(guò)濾，過(guò)濾器在這里會(huì)過(guò)濾掉水中大于0.5 μm的粒子；第五步再過(guò)濾，通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)篩掉其余溶解的污染物；第六步加熱，當(dāng)水流過(guò)一個(gè)加熱到130℃的催化劑反應(yīng)器時(shí)，會(huì)過(guò)濾掉水中的酒精和丙酮，同樣高熱也能起到消毒殺菌的作用；第七步消毒，機(jī)器會(huì)向每升水中加入1 mg～4 mg碘酒，防止以后水中衍生微生物。最后，這些循環(huán)回收的純凈水將泵進(jìn)一個(gè)儲(chǔ)存桶中，供宇航員重新使用。一般來(lái)說(shuō)，尿液循環(huán)機(jī)每小時(shí)可以凈化出6 L水，所以國(guó)際空間站上的宇航員每天只需讓機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)5小時(shí)，就可以回收足夠一天使用的水量。這一尿液循環(huán)機(jī)提煉出來(lái)的飲用水，甚至?xí)鹊厍蛏先魏纬鞘械淖詠?lái)水還要純凈和衛(wèi)生。

按照我國(guó)載人航天工程“三步走”的戰(zhàn)略，第一步是載人飛船階段，第二步是發(fā)射“天宮一號(hào)”和“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，建立空間站將是第三步。其中，第二步需要突破的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)之一就是建立再生式生命保障系統(tǒng)。按計(jì)劃，我國(guó)將于2016年第三季度擇機(jī)發(fā)射“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，第四季度發(fā)射“神舟十一號(hào)”飛船，搭乘2名航天員，與“天宮二號(hào)”對(duì)接，他們的任務(wù)之一就是要在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室上進(jìn)行長(zhǎng)期駐留的一些關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)。由于目前我國(guó)空間實(shí)驗(yàn)室的生命保障系統(tǒng)并非可再生式，為延長(zhǎng)航天員在太空駐留的時(shí)間，這次只能減少人數(shù)。

聶海勝在喝水

宇航員將轉(zhuǎn)化尿液為可飲用水