神舟十二号|航天员尿液提纯变饮用水 实现太空站水资源循环利用

撰文: 孙圣然
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6月17日,神舟十二号载人飞船发射升空,三名航天员开启三个月的太空之旅。面对太空中资源稀缺、从地球运送物资成本高昂的情况,航天员的生活用水从何而来呢?
据悉,环控生保技术就可有效缓解地面补给的压力,是太空站长期在轨运行的关键技术。该技术通过将尿液提纯,变成可饮用的水,实现了太空站水资源的循环再利用。

据“中国航天科工”微信公众号消息,根据当前国际航天平均运载成本,1千克物体的发射成本约为14万元(人民币,下同)至35万元不等。因此,为了降低太空站的运营成本,为航天员提供清洁的供水来源,中国航天科工二院206所科研团队研制出环控生保尿处理子系统和水处理净化器。

目前,太空站环控生保尿处理子系统已顺利完成首次尿液回收,实现了太空站水资源的在轨循环利用。截至7月2日,环控生保尿处理子系统已处理尿液66升尿液,产生的蒸馏水各项指标均满足使用要求。

那么,环控生保尿处理子系统和水处理净化器是如何运作的?据了解,该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,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,从而将尿液中的水分提取利用。

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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,蒸馏水经过尿处理子系统净化后的再生水,满足并超出国家《生活饮用水卫生标准》及《航天员饮用水卫生标准》相关要求,可满足在太空站中长期作业的航天员饮用、清洁、制氧等用途。

因此,环控生保尿处理子系统不仅实现太空站水资源循环利用,减轻了货运飞船的载荷负担,降低太空站的运营成本,亦实现了从“尿”中取“水”,填补了国内多项技术的空白。