空間站太空中水如何循環(huán)利用水？

導(dǎo)言：大膽回收前人沒(méi)有回收過(guò)的水。來(lái)自歐洲航天局的信息展示了國(guó)際空間站宇航員是如何盡力回收他們所能回收的每一滴水。

珍惜每一滴水

歐洲航天局（ESA）發(fā)布了關(guān)于宇航員在國(guó)際空間站（ISS）是如何回收利用水的信息。

將水送入太空是極其的昂貴，美國(guó)太空探索技術(shù)公司向太空運(yùn)輸貨物的費(fèi)用為每磅（0.45 kg）2500美元/磅，運(yùn)輸440磅（200 kg）貨物則需支付110萬(wàn)美元。

所以，國(guó)際空間站宇航員通常會(huì)收到大約40 L的臨時(shí)水護(hù)理包。

空間站供水需求驚人地減少了

1600加侖（約6m3）

空間站水處理設(shè)備工作原理（第一部分）

圖片來(lái)自Aquatech

為此，國(guó)際空間站采用了一種高效的閉合循環(huán)系統(tǒng)，以此來(lái)回收盡可能多的水。

空間站的水處理設(shè)備（WPA）每天可以從宇航員的汗液、呼出氣體和尿液中能回收產(chǎn)生多達(dá)36加侖（約136 L）的飲用水。

空間站水處理設(shè)備工作原理（第二部分）

圖片來(lái)自Aquatech

閉合水循環(huán)的必要性

2017年，國(guó)際空間站將水處理設(shè)備更新為反滲透膜，以便減少水處理設(shè)備多重濾床的補(bǔ)給量。并且改進(jìn)了水處理設(shè)備催化反應(yīng)器的催化劑，以降低運(yùn)行溫度和壓力。

在2021年，國(guó)際空間站進(jìn)一步改進(jìn)了鹽水處理設(shè)備（BPA）。這有助于從宇航員尿液中去除更多的鹽分，進(jìn)一步增加原過(guò)濾器中的再生水。

盡管水處理設(shè)備多年來(lái)一直在改進(jìn)，但美國(guó)宇航局表示在不輸送淡水的情況下，安全運(yùn)送宇航員進(jìn)入太空還需要很長(zhǎng)的一段路要走。

位于休斯頓的美國(guó)宇航局約翰遜航天中心高級(jí)探測(cè)系統(tǒng)生命支持系統(tǒng)項(xiàng)目副經(jīng)理Caitlin Meyer說(shuō)：“為了離開(kāi)近地軌道，使長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)離地球探索成為可能，我們需要閉合水循環(huán)系統(tǒng)?！?/p>

廢物到資源

國(guó)際空間站對(duì)水處理設(shè)備的升級(jí)使尿液水分回收率達(dá)到了87%。

Meyer說(shuō)：“尿液回收系統(tǒng)利用蒸餾法產(chǎn)生了鹽水，而鹽水系統(tǒng)（BPA）則接收鹽水并繼續(xù)提取其中剩余的水?！?/p>

將經(jīng)過(guò)深度處理的尿液和回收的冷凝水混合，并再次通過(guò)水處理設(shè)備。從而使水處理設(shè)備總的回收率達(dá)到93.5%。

今早的尿液就是明早的咖啡！

為了安全到達(dá)火星，美國(guó)宇航局預(yù)測(cè)水處理設(shè)備回收率至少要達(dá)到98%。

盡管自給自足的火星旅行可能還需要多年時(shí)間，但美國(guó)宇航局對(duì)水的循環(huán)利用則非常重視。

2020年，生物監(jiān)測(cè)公司Orb獲得了美國(guó)宇航局一筆未公開(kāi)的研究經(jīng)費(fèi)，用于為航天器艙室開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)、無(wú)破壞性微生物水監(jiān)測(cè)。

當(dāng)時(shí)，Orb公司首席執(zhí)行官Lorenzo Falzarano表示：“沒(méi)有比空間站更流行循環(huán)水的地方了。今早的尿液就是明早的咖啡！”

此外，盡管水循環(huán)系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)際空間站運(yùn)行，但日本工程師仍在尋找改進(jìn)能源消耗和減小設(shè)備尺寸、重量的技術(shù)。