“超级净水器”来了!空间站环控生保子系统升空入轨

“他们神十二(乘组)开玩笑说,上面有我们好多再生水给你们留下了,你们好好品一品。”此前在接受媒体采访时,航天员叶光富谈及空间站的环控生保系统。为了保障航天员长期在轨驻留,这套系统可以将航天员排出的二氧化碳、尿液、水汽等废物转化成为饮用水、氧气等物质,实现空间站水资源的循环再利用。在问天实验舱发射任务中,由中国航天科工二院206所研制的第二套环控生保尿处理子系统也升空入轨,将在与天和核心舱完成对接后投入使用。

尿处理子系统是空间站环控生保分系统的重要组成部分,是空间站内水资源循环利用的重要环节,被誉为“超级净水器”。不过,该技术也是国际公认的难题。

中国航天科工二院206所尿处理子项目负责人崔广志介绍,在太空环境下,航天员体内的钙元素会出现流失,尿液中钙含量增加。而空间站的尿处理子系统采用加热的方式回收蒸馏水,过程中容易出现结晶,堵塞系统管路。为了解决这一问题,科研人员经过多方尝试,综合考虑处理效果和维修便利等因素,采取吸附方式先行去除钙离子。同时,对尿液蒸馏过程中挥发出的氨类气体,也采用多效吸附的处理手段,保证不会影响空间站的空气质量。

在地面进行蒸馏时,水蒸气冷却后会自行凝结聚集,但太空的微重力环境会使得蒸馏出的水漂浮在容器中。崔广志说,要想成功将其回收,需要通过离心装置把水滴与空气分离,得到高品质的再生水。

首套尿处理子系统已跟随天和核心舱在轨运行一年有余,该系统的液体循环利用率可达80%以上,设备已经稳定运行千小时,为航天员长期在轨驻留提供了有力的技术支撑。在后续长期运营阶段,天和核心舱中的尿处理子系统将作为主份,按照工作节律正常运行,问天实验舱尿处理子系统作为备份,共同为航天员长期驻留太空提供重要保障。(记者 刘苏雅)