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航天员要“喝尿”吗?航天员每天排尿1.6公斤,尿液去哪儿啦?

在距离地球表面400公里远的地方,我们的空间站正在上方运行。由于距离地球较远,以至于我国空间站内的3名航天员在执行任务期间,所需的一切物资只能从地球上运输,并且如果没有意外,在神舟十三号3名航天员执行任务的6个月时间里,将不会得到任何物资的补充,所需要的一切都已经由天舟三号运输过去了。

我们知道,人类的生存离不开水,但是人体对水的利用效率非常低,我们所饮用的水绝大部分会通过尿液、粪便、汗液等方式被排出体外。这意味着有大量的水被浪费,尤其是尿液,毕竟人体每天排尿量在0.8~2.0L之间。

在地球上,尿液,汗液和粪便中的水会被当成垃圾处理,但由于空间站中航天员所需要的一切物资都需要地面运输,而火箭发射的成本非常高,综合算下来,我国航天员所喝的每一杯水都等同于同等质量的黄金。

为了节省发射费用,科学家们将目光转向了航天员的尿液。

航天员的尿液价值不菲

我国空间站是长期载人使用的空间站,其中除了神舟十二号3名航天员在此执行3个月的任务之外,其余的乘组将会在我国空间站执行为期6个月左右的任务。

3名航天员在6个月的生活之中,对水的需求量非常大,如果仅仅依靠火箭运输,成本非常高昂。国际空间站曾经算过一笔账,一名航天员平均每天要用4.4升水,如果全部从地球上运输,至少需要48400美元。

按照每个航天员平均每天用4.4升计算,我国3名航天员每天要用13.2升水,而执行180天的任务对水的需求量巨大,以至于如果这些水全部从地球上运,费用就价值不菲。

为了降低成本,也为了保证航天员在空间站执行任务时更好地生活,科学家们开始研究再生生保系统,要“榨干”空间站中的每一滴水,尤其是航天员的尿液。

据研究发现,每个人每天会排出汗液1.7公斤,尿液1.6公斤,其中大便中也有水分,只是含量相对较少。按照我国空间站尿处理子系统,能够将6升尿液中提出5升的蒸馏水来计算,每个航天员每天的尿液大约能提取出1.3升水,而1.3升水的发射成本(1公斤1万美元来计算)大约达到了1.3万美元,由此可见航天员的尿液有多值钱。

尿液提取水,安全吗?

根据我国空间站总设计师杨宏表示,航天员在空间站中的汗液,会被收集起来,经过提纯之后,这些水将会再次被利用,或是被航天员饮用,或是被用于电解氧,生成氧气排放在舱内。

当然了,尿液也不会被浪费,各国在太空中都会利用尿液来提纯加工为饮用水。比如:国际空间站分为:喝尿派和不喝尿派,其中美国的回收系统会回收尿液,并将尿液过滤、加工之后,制作成饮用水使用。

但是俄罗斯舱段却并没有尿液回收系统,那这是否意味着俄罗斯舱段不喝尿?其实并不是,要知道在太空中尿液非常珍贵,它里面含有了大量的水,为了得到尿液中的水,俄罗斯航天员有时会将尿液装袋,送到美国舱段进行过滤处理,但偶尔美国也会拒绝这一申请,所以俄罗斯航天员的尿液无法100%被利用。

我国空间站其实和美国一样,会回收尿液。我国空间站中配备了尿液处理系统。尿处理子系统会先采用蒸汽压缩技术,将预处理的尿液进行旋转蒸馏,蒸馏的水蒸气冷凝后会形成蒸馏水。

之后,处理器会将蒸馏水输出给水处理子系统进行深度净化处理,处理之后的再生水,水质超过了我国的《生活饮用水卫生标准》及《航天员饮用水卫生标准》要求,之后这些水会被用于航天员饮用,清洁以及制氧等多种用途。

事实上,除了尿液之外,空间站中的卫生用水,水蒸气,以及粪便中的水分等,都会被提取制作水分。经过处理的再生水水质,已经达到了安全饮用标准,所以航天员并不是直接“喝尿”,而是非常安全的饮用水。

总结

我国航天员在空间站上利用“尿液回收系统”得到纯净水的措施,未来有利于我们星际移民。要知道的是,我们国家有长期载人登月计划,也有载人登陆火星计划,这些探测计划都需要用到大量的水,如果单纯从地球上供应,人类很可能走不出地球。唯有依赖环控生保技术才能够实现长期载人飞行的任务。