水從哪里來？

河北省承德市營子區教育局中學教研室張學軍

水從哪里來？

河北省承德市營子區教育局中學教研室張學軍

途徑一：從地球裝載而來

太空中是沒有水的，宇航員獲得飲用水的途徑之一就是從地球裝載。我國已發射的“神舟五號”到“神舟十號”飛船中，有五次實現了載人飛行（“神舟八號”搭載模擬人），所需要的飲用水同食品一道是從地面裝載升空的。為了確保水源沒有任何污染，航天員的飲用水取自地下1700米，同時使水中的雜質含量降至最低。經過凈化處理后，航天員飲用水的純度可以達到99.99999%，堪稱目前“最純凈的飲用水”。

途徑二：從凈水系統而來

人體維持正常代謝，日耗水量約在2.5 kg以上，如果再加上洗漱用水，每天消耗的水量還要更大。短期飛行的載人航天器尚可從地面攜帶飲用水，但長期飛行和多乘員的航天器，若這些飲用水完全靠航天器自身攜帶則是無法承受的。因此必須裝備廢水處理系統，將尿液和洗漱水等廢水回收處理，再次利用。

太空凈水系統的工作原理大致為：第一步加“藥”，尿液循環機上的一個化學裝置向收集到的尿液中添加化學物質，防止尿液發生化學反應，阻礙微生物生長；第二步蒸餾，經加“藥”處理的尿液被泵向一個蒸餾圓筒，使尿液迅速蒸發，形成蒸餾水，通過一次次蒸餾，使尿液中85%的水分被重新回收；第三步凈化，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水箱中，準備通過“水處理設備”進一步凈化；第四步過濾，過濾器在這里會過濾掉水中大于0.5 μm的粒子；第五步再過濾，通過過濾網篩掉其余溶解的污染物；第六步加熱，當水流過一個加熱到130℃的催化劑反應器時，會過濾掉水中的酒精和丙酮，同樣高熱也能起到消毒殺菌的作用；第七步消毒，機器會向每升水中加入1 mg～4 mg碘酒，防止以后水中衍生微生物。最后，這些循環回收的純凈水將泵進一個儲存桶中，供宇航員重新使用。一般來說，尿液循環機每小時可以凈化出6 L水，所以國際空間站上的宇航員每天只需讓機器運轉5小時，就可以回收足夠一天使用的水量。這一尿液循環機提煉出來的飲用水，甚至會比地球上任何城市的自來水還要純凈和衛生。

按照我國載人航天工程“三步走”的戰略，第一步是載人飛船階段，第二步是發射“天宮一號”和“天宮二號”空間實驗室，建立空間站將是第三步。其中，第二步需要突破的四個關鍵技術之一就是建立再生式生命保障系統。按計劃，我國將于2016年第三季度擇機發射“天宮二號”空間實驗室，第四季度發射“神舟十一號”飛船，搭乘2名航天員，與“天宮二號”對接，他們的任務之一就是要在“天宮二號”空間實驗室上進行長期駐留的一些關鍵技術實驗。由于目前我國空間實驗室的生命保障系統并非可再生式，為延長航天員在太空駐留的時間，這次只能減少人數。

聶海勝在喝水

宇航員將轉化尿液為可飲用水