文/太空熊貓君

在中國(guó)空間站首次太空授課中，通過(guò)天地連線，地面上的同學(xué)們和航天員打起了“視頻電話”，同學(xué)們五花八門的問(wèn)題都得到了航天員老師的解答。前兩期，我們了解了中國(guó)空間站的結(jié)構(gòu)和太空轉(zhuǎn)身的問(wèn)題，今天我們繼續(xù)來(lái)看看同學(xué)們還提出了什么有趣的問(wèn)題吧。

有位來(lái)自香港的同學(xué)向航天員提出了一個(gè)很多人關(guān)心的問(wèn)題：“你們?cè)谔焐系纳钣盟梢匝h(huán)使用嗎？”對(duì)此，王亞平給出了肯定的回答。帶到空間站的水僅夠航天員們用一周，之后用的水就都是處理過(guò)的再生水了。言畢，王亞平展示了再生水——她拿來(lái)一個(gè)頂部中央插有吸管的透明方形水囊，這里面裝的就是再生的飲用水。王亞平還從水囊中擠出幾個(gè)水球，并把它們一口吞下，引得同學(xué)們哈哈大笑。王亞平介紹，中國(guó)空間站里有一整套的水再生處理系統(tǒng)，能夠滿足他們的生活用水需求，再生水喝起來(lái)和普通的飲用水沒(méi)什么區(qū)別。

水的重要性不言而喻，那空間站里要準(zhǔn)備多少水才夠用？每名航天員每天大概會(huì)飲用2 千克水，3名航天員在軌工作6 個(gè)月就至少需要消耗1080 千克的飲用水。而航天員清潔身體也需要水，空間站中的氧氣也是由水來(lái)提供，所以實(shí)際耗水量會(huì)更大。雖然我們的天舟貨運(yùn)飛船會(huì)為空間站提供水資源，但是因?yàn)樨涍\(yùn)飛船補(bǔ)給的成本很高，空間站也無(wú)法提供大量的空間來(lái)存儲(chǔ)水，所以太空中的水再生處理系統(tǒng)已然是空間站的標(biāo)配了。

航天器里的再生水來(lái)源包含收集空氣中的水蒸氣、洗漱用過(guò)的廢水以及航天員的尿液。通過(guò)凈化處理，這些液體都能達(dá)到可以再利用的標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)尿液的再生處理技術(shù)可是各國(guó)航天綜合實(shí)力的體現(xiàn)喲。像國(guó)際空間站的美國(guó)艙段，尿液再生處理技術(shù)采用的是蒸汽壓縮蒸餾技術(shù)，回收率高，出水質(zhì)量好，功耗還低；而俄羅斯的空間站采用的則是滲透膜蒸發(fā)技術(shù)；中國(guó)空間站采用的也是蒸汽壓縮蒸餾技術(shù)，這套技術(shù)由中國(guó)航天科工二院206 所研制，尿液經(jīng)過(guò)預(yù)處理后再蒸發(fā)、冷凝，得到的蒸餾水還會(huì)被深度凈化，以得到符合標(biāo)準(zhǔn)的再生水。也許你會(huì)想：那航天員豈不是在喝自己的尿液?jiǎn)?？某種程度上來(lái)說(shuō)是這樣的，但是再生水的品質(zhì)很可能比我們平時(shí)用的水還要好，唯一要克服的只是心理障礙而已。根據(jù)公開(kāi)資料顯示，中國(guó)空間站配備的尿液處理系統(tǒng)可以從6 升尿液中處理出5 升再生水，總利用率可以達(dá)到80%以上。

讓我們回到天宮課堂，接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)更神奇。王亞平和地面聽(tīng)課的同學(xué)面前都擺放著一杯水和一個(gè)乒乓球，地面上的同學(xué)將乒乓球放入水中，乒乓球自然地漂浮起來(lái)，而王亞平將乒乓球放入水中之后，乒乓球居然可以老老實(shí)實(shí)地停留在水中，完全不會(huì)上浮。甚至當(dāng)王亞平將水杯拿起來(lái)讓它自由旋轉(zhuǎn)時(shí)，不僅水沒(méi)有灑出來(lái)，連乒乓球也沒(méi)有浮起來(lái)，這引來(lái)同學(xué)們的一片驚呼。

水不會(huì)灑出來(lái)很好理解，因?yàn)樘罩袥](méi)有重力。那么為什么乒乓球不會(huì)浮起來(lái)呢？這就涉及浮力的產(chǎn)生原因。浮力現(xiàn)象在地面上非常常見(jiàn)，江河湖海上行駛的輪船、菜湯上漂浮的油花，都是因?yàn)楦×ψ饔貌艜?huì)漂浮在水面上。一種液體因?yàn)樽陨砭哂匈|(zhì)量，在重力的作用下內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生壓力。以水為例，物體處于水中越深的區(qū)域，所受到的壓力就會(huì)越大，所以處于水中的物體上方和下方表面受到的壓力不同，就會(huì)形成一個(gè)壓力差，這個(gè)壓力差會(huì)形成一個(gè)作用力——當(dāng)浮力大于物體所受的重力時(shí)，物體就會(huì)上浮，反之就會(huì)下沉。而在太空中，水杯中的乒乓球既沒(méi)有受到水的壓力，也沒(méi)有受到重力，所以就只會(huì)停留在水中不動(dòng)了。

太空中關(guān)于水的神奇現(xiàn)象還有不少，王亞平接下來(lái)要為我們演示的是水膜張力實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們并不陌生，之前的天宮課堂中就展示過(guò)，但是這次又有什么新鮮有趣的玩法？其中又蘊(yùn)含著什么原理？我們下期揭曉。