搭乘神舟十二號載人飛船成功飛天,之后順利進入空間站天和核心艙,標志著中國人首次進入自己的空間站。
在空間站長期工作,航天員需要解決吃喝拉撒這些基本需求,根據(jù)當前國際航天平均運載成本,1千克水的發(fā)射成本約為14萬元至35萬元不等。
而人每天正常的飲水量為1500毫升至2000毫升,如果完全從地球攜帶的話,一個人一天就要喝掉至少21萬元,成本巨大。
為了降低空間站的運營成本,為航天員提供清潔的供水來源,中國航天科工二院206所科研團隊研制了一種裝置,名為環(huán)控生保尿處理子系統(tǒng)和水處理凈化器。
其中,尿處理子系統(tǒng)采用蒸汽壓縮蒸餾技術(shù)將預處理后的尿液進行旋轉(zhuǎn)蒸餾,將收集到的水蒸氣冷凝后形成蒸餾水,然后將蒸餾水輸出給水處理子系統(tǒng)進行深度凈化處理,實現(xiàn)了從“尿”中取“水”,實現(xiàn)了空間站水資源的循環(huán)利用。
據(jù)介紹,該尿處理子系統(tǒng)能夠從6升尿液中提取出5升蒸餾水,最大產(chǎn)水速率為2.5升每小時,蒸餾水經(jīng)過水處理子系統(tǒng)凈化后的再生水,可以滿足在空間站中長期作業(yè)的航天員清潔、制氧等用途。
科研團隊表示,尿處理子系統(tǒng)工作于微重力環(huán)境下,處理的物質(zhì)為添加了預處理劑的尿液,具有強酸性、強腐蝕性、易結(jié)晶沉淀的特點,對于系統(tǒng)的機電運動部件長期正常運行是極大的挑戰(zhàn)。
而面對空間站產(chǎn)品的長壽命、高可靠性要求,研發(fā)團隊開展新技術(shù)、新材料、新工藝的摸索與試驗驗證,先后突破十余項關(guān)鍵技術(shù),確保實現(xiàn)產(chǎn)品的長壽命、高可靠性指標要求。