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神舟12號(hào)“出差”太空90天，這些廢水處理技術(shù)大有用處！

發(fā)布日期：2021-06-18 14:02:51  |  關(guān)注：1687

如果說(shuō)神舟12號(hào)是一輛車，那么天宮一號(hào)和天宮二號(hào)就是一室一廳的小公寓，天和核心艙則是110立方米，安裝“全屋凈水“的大平層。

6月17日9時(shí)，伴隨著倒計(jì)時(shí)聲，三位航天員駕駛著12號(hào)“車”，開始了他們的“出差”之旅。
與以往不同，這一次航天員們需要利用90天去適應(yīng)“新房“里的太空生活，吃喝拉撒自然成為頭等大事。
正所謂，兵馬未動(dòng)，糧草先行。早在5月29日，中國(guó)宇航局便向空間站發(fā)射了天舟2號(hào)貨運(yùn)飛船，把6.8噸物資提前運(yùn)到。

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從上方的物資清單可以看出，太空作業(yè)用品占據(jù)了物資的絕大部分，運(yùn)水只能成為“順帶”。
因此，要滿足航天員的用水需求，還得依靠水循環(huán)裝置凈化，即廢水處理再利用。

1、核心艙里的廢水處理系統(tǒng)


廢水再利用的提出，延長(zhǎng)了人類太空作業(yè)時(shí)間，拓寬了宇宙探索邊界，對(duì)于全球航天事業(yè)來(lái)說(shuō)具有里程碑意義。
但在小編看來(lái)，其最直接最根本的意義就是省錢省力。
當(dāng)然，這是相對(duì)于地面補(bǔ)充水而言。
地面補(bǔ)充水，即通過(guò)貨運(yùn)飛船定期往空間站上送水（上文所提到的天舟2號(hào)），成本十分昂貴。
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據(jù)國(guó)際空間站稱，美國(guó)NASA和俄羅斯宇航局通過(guò)航天飛機(jī)/貨運(yùn)飛船運(yùn)送水，平均每升水要花費(fèi)11000美元的代價(jià)。而中國(guó)神舟飛船的供水量為每人每天3.0L。
以此換算，如果通過(guò)地面補(bǔ)充水，神舟12號(hào)在太空的這90天，僅水一項(xiàng)就需要花費(fèi)57000000元。
正因如此，航天科技集團(tuán)五院529廠為核心艙打造了一系列“水處理”家居。

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核心艙內(nèi)的“水處理”家居可將廢水凈化。據(jù)介紹，該水處理子系統(tǒng)是將核心艙內(nèi)航天員的尿液以及艙內(nèi)的冷凝水等廢水進(jìn)行收集過(guò)濾，然后通過(guò)RO反滲透技術(shù)（Reverse Omosis）進(jìn)行滲透凈化處理。
一般來(lái)說(shuō)，水的流動(dòng)方式是由低濃度流向高濃度，水在被加壓之后，將由高濃度流向低濃度，而RO膜的過(guò)濾精度是0.0001微米，可以將廢水中大部分的有害物質(zhì)過(guò)濾掉，最終實(shí)現(xiàn)污水變凈水，達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。

圖片

通過(guò)反應(yīng)后生成的純凈水，還需要對(duì)其進(jìn)行消毒處理?，F(xiàn)階段，我國(guó)采用銀離子作為航天飲水的消毒劑。
航天科技集團(tuán)五院529廠也據(jù)此研制出滅菌組件，為系統(tǒng)提供了飲用水的健康保障。
通過(guò)銀離子發(fā)生器和控制器，為水源提供殺菌功能的銀離子，采用開環(huán)控制方式，通過(guò)調(diào)整上位機(jī)上的觸發(fā)信號(hào)，使控制器輸出相應(yīng)的電壓，以控制銀離子產(chǎn)生速率，保證水中銀離子濃度，以此為航天員提供能長(zhǎng)期滅菌的高品質(zhì)飲用水做好保障。
先過(guò)濾再殺菌，廢水處理系統(tǒng)中的多重工序充分保證了航天員能夠毫無(wú)顧慮的使用甚至飲用自己或他人生產(chǎn)“出來(lái)”的水。
 

2、航天強(qiáng)國(guó)，還需跨界聯(lián)合

隨著全球航天事業(yè)的不斷發(fā)展，人類深空飛行和地外探索任務(wù)將會(huì)愈發(fā)頻繁，包括廢水再利用、空氣循環(huán)等在內(nèi)的物化再生生保系統(tǒng)必將成為新一輪太空競(jìng)賽的焦點(diǎn)。

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因此，在航天強(qiáng)國(guó)的道路上，各行各業(yè)都應(yīng)如魯迅所言，“能做事的做事，能發(fā)聲的發(fā)聲。有一份熱，發(fā)一份光。”
食品企業(yè)已然成功“牽手”航天事業(yè)，用120多種航天美食交出滿意答卷。
環(huán)保企業(yè)也積極跨界，分享技術(shù)，拿出更多航天用水處理方案，舉世矚目間，有環(huán)保人發(fā)光發(fā)熱。

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