“太空水”詠嘆調

文/陳福民

要介紹我自己，真是不好意思，雖然“出身”名門，但因社會真假“太空水”太多，弄得假作真來真亦假，只得“低調做人”了。鼓起我勇氣的是“神九”,航天員首次在太空上成功得到了我。不管怎么說，還是感謝大家對我的鼓勵，到處總是打出我的牌頭——我就是航天員在太空飲用的太空水。

還是先從身世說起

人類自從1961年4月12日蘇聯發射了人類第一艘載人飛船，蘇聯航天員尤里·加加林乘“東方1號”飛船開始了載人航天的新時代以來，到楊利偉上天前，沿著加加林踏開的上天路，已有431人，約1000人次進入太空。其中，在天上連續生活時間最長的是蘇聯航天員羅曼年科，他從1987年2月6日至12月29日，在“和平”號太空站生活了326天；而美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗等12人乘“阿波羅”飛船登上了月球又安全返回。大家一定會問：這些巡天攬月的英雄們喝的是什么水？

我告訴大家，他們喝的是科學家“量身定制”的特殊水，叫“化學水”。

這化學水便是我的“前輩”，它出生在美蘇兩大國在20世紀50年代末進行空間競賽年代。當時，蘇聯發射衛星的消息傳到美國，美國輿論大嘩，因為他們在“原子時代”（反應堆、原子彈和氫彈等）一直領先，可萬萬沒有想到在開辟“空間時代”方面卻落在蘇聯后頭。美國總統肯尼迪對此也深感遺憾，于1961年5月25日在國會上斷然決定制造阿波羅登月飛船，爭取在10年內搶先登上月球。

這就遇到一個問題：飛船內部所用的電能從何而來？宇航員所需要的水怎樣解決呢？這些難題難不倒化學家們，他們想起了氫氧燃料電池。這氫氧燃料電池的原理，早在100多年前就有人提出來了，可是，由于“生不逢時”，沒有派上什么用場。如今卻時來運轉，有幸“補天”了。

科學家把氫氣作燃料電極（負極）、氧氣作氧化劑電極（正極），再利用電解質滲入多孔的板而形成電解質板，組成航天用的氫氧燃料電池。工作時，向負極供給燃料氫氣，向正極供給氧化劑氧氣。氫氣、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應過程就能連續進行。這正是水的電解反應的逆過程。這樣，只要對電池系統維持一定的溫度、一定的電解質濃度、不斷地供給燃料和氧化劑，并且不讓反應產物——水在電池內部儲留，那么就可從電池中源源不斷地輸出電能。同時，從電池中排出來的水經過凈化以后就可供宇航員飲用。于是，我們家族的第一代“太空水”就投胎人世。

太空水的真真假假

科技發展日新月異，由于長壽命核電池的誕生，氫氧燃料電池退出了航天的舞臺，航天員飲用的太空水只得另找出路。早在1950年，美國有一位科學家在觀察大海上的海鷗時，發現海鷗能喝高濃度鹽的海水生存。他經過細心研究，發現海鷗體內有一層非常薄的膜，飲入的海水水分子可以滲透過膜，將海水轉化為淡水，海水中的鹽分、雜質等不能通過膜而吐出嘴外。根據這一原理，他在1953年也研制成功這種把海水轉為淡水的膜。由于與自然滲透的方向相反，稱反滲透膜。于是又有了我的一個姐妹降生，它叫純凈水。

我透露一個秘密，中國的航天員在太空就飲用“純凈水”。這水取自地下1700米，是為了確保水源沒有任何污染，同時使水中的雜質含量降至最低。經過凈化處理后，不添加任何微量元素，航天員飲用水的純度可以達到99.99999%，堪稱中國目前“最純凈的飲用水”。科學家還采用電解銀溶液作為航天員飲用水的消毒劑，這樣水的保質期可達到3個月，而且可以對人腸道中的有害菌起到一定的殺滅作用。

這樣一來，問題又來了。因為這種純凈水是航天員在太空工作、生活使用的水，所以也被命名太空水。這是在太空特殊環境下不得已的辦法，航天員回到地球也不會喝這種水的。而后來一段時間，市場上到處風靡“太空水”，把普通水通過蒸餾和反滲透技術進行凈化，除去了水中的污染物和雜質，同時也去除了對人體有益的多種礦物質和微量元素后，包裝成“純凈水”，宣稱是航天員在天上喝的“太空水”。實際上，這并不是航天員在太空中飲用的“化學水”或純凈水，更不是太空中循環凈化制得的再生水。稱“太空水”是商業性的稱呼，根本與太空無關。

有一個事例更能說明我太空水的價值。美國航空航天局和俄羅斯宇航局通過航天飛機或貨運飛船將航天員飲用的太空水送上國際空間站，平均每升水都要花費11000美元的代價。國際空間站上的每個航天員平均每天都要使用大約4.4升左右的水，包括飲用和洗理等，這意味著每名航天員每天花費的水價就高達48400美元。算一算，空間站一杯太空水要3000美元。

現代用“尿”制太空水

這是真實的故事。2009年5月20日，國際空間站上舉行了一次別開生面的慶祝酒會，空間站上的3名航天員，美國航天員邁克爾·巴拉特、俄羅斯航天員杰納迪·帕達爾卡和日本航天員若田光一舉起了手中透明的玻璃杯，喊了一聲“干杯”，碰杯后各自品嘗了新誕生的太空水——“太空循環水”；這時，地面上負責水循環設備研發的航宇局工作人員也同時喝下了經過同樣工序凈化的太空水，以示祝賀。

美國宇航員邁克爾·巴拉特在喝水之前說：“這就像是科幻小說里描述的一樣。”飲用后他又說：“味道好極了。”而帕達爾卡還試圖張口吞掉飄浮在空中的小水泡，巴拉特看到此景戲稱這種水的味道“好到值得追逐”。他還開玩笑說，這種水的商標上應該寫：“當真正的遠在320多公里以外的地球時，請喝此水。”

這就是我要介紹的現代“太空水”。它是由美國航宇局研制的水循環設備處理的，它收集空間站航天員的尿液、汗液和站內空氣中的水分等，經過多道程序，最終制備出可飲用的太空水。

都說“十月懷胎”。“出生”尿液變的“太空水”也要八大步驟。

當國際空間站裝上這一機器后，第一步，航天員小便后，“尿液循環機”上一個化學裝置將會向尿液中添加化學物質，防止尿液化學反應，阻礙微生物生長；第二步，這一混合尿液將被泵向一個蒸餾圓筒，圓筒迅速旋轉，導致尿液在圓筒壁上形成薄霧，然后將尿液加熱到40攝氏度，而里面的壓力卻只有0.05個大氣壓，所以尿液會迅速蒸發，形成蒸餾水，經過一次次蒸餾后，直到尿液中85%的水分都被重新回收；第三步，剩下15%的廢尿將被裝進“進步號”貨運飛船內的一個桶中，當上面的垃圾裝得過多后，它就會被投射出去，在大氣層中燒毀；第四步，通過尿液提取出來的蒸餾水會和其他生活廢水一起流進一個45升的水箱中，準備通過“水處理設備”進一步凈化；第五步，一個過濾器會過濾掉水中任何大于0.5微米的粒子；第六步，水會流過過濾網篩掉其余溶解的污染物；第七步，水會流過一個加熱到130攝氏度的催化劑反應器，過濾水中的酒精和丙酮，同樣高熱也能殺死水中的細菌、真菌和病毒；第八步，機器會向每升水中加入1到4毫克碘酒，防止以后水中衍生微生物，這些循環回收的純凈水將泵進一個57升的儲存桶中，供宇航員重新使用。

2008年底，這臺水循環設備由美國“奮進”號航天飛機運上空間站，進行測試。后來又由航天飛機將水樣帶回地面進行檢測。最終，這臺設備才開始正式供水。

舉賢不避親。我推薦的這個新生的同胞姐妹，雖然出自航天員自己的“尿液”和“汗液”，但是，她是有人駐守的空間站建設的生命之水。有了她，空間站就可以自行解決飲用太空水，預計屆時該設備僅需約6小時，就可制備22升飲用水。而且，將來人類登陸月球乃至火星并長期居住都離不開這種太空水的作用和貢獻。

神九航天員首次實驗“尿變水”

最后，我還要告訴大家一個秘密：“神九”飛天，航天員除了完成與“天宮一號”手動交會對接外，還要驗證再生技術系統。航天員呼吸、排汗產生的水汽將有冷凝水收集裝置定時自動收集，而天宮一號帶有的廢物回收利用設備，將把這些廢水再利用。

其中，電解制氧裝置是將純水制成氧氣，而動態水汽分離裝置則是用航天員的尿液進行水汽分離，這次3位航天員進行了“尿液循環器”的實驗，使尿液真正變成“太空水”。不過，這次的實驗航天員沒有喝下自己的“尿”，而是為未來真正實現這樣的“神奇”做驗證。

首批“尿液水”將被送回地面接受嚴格檢測，只有在一切指標合格后，將來的航天員才會有“喝尿”的指令。據了解，在之前的地面試驗中，這種尿液轉化水的品質超過一般的純凈水。

因此，我要高興地告訴全世界：真正的太空水也要在中國的航天器上誕生了。當你們喝到太空水的時候，千萬不要忘了我。