尿液經過處理後,比喝的水還乾淨!天宮空間站是如何處理垃圾的?

科學新視界science 發佈 2022-05-24T00:10:01.558846+00:00

近日,中國載人航天工程總設計師周建平表示:神舟十三號的三位航天員,在「天宮」空間站的狀態非常好,預計在4月回到地球家園!

近日,中國載人航天工程總設計師周建平表示:神舟十三號的三位航天員,在「天宮」空間站的狀態非常好,預計在4月回到地球家園!我們的三位太空人,完成了為期6個月的太空任務,將要返回祖國母親的懷抱!

古語有云:兵馬未動、糧草先行。為期180天的長期駐守任務,地面指揮中心為3位太空人精心準備了120多種航天食物,食譜更是根據3位太空人的口味定製,做到了全面葷素搭配、營養十分均衡!

據說,這裡面更是有著不少的航天「招牌菜」,例如:魚香肉絲、宮保雞丁、黑椒牛柳、香辣羊肉、椒麻鵝、松仁玉米、炒麵等等,聽得小編都口水直流。不過,同樣有個問題縈繞在腦海,這麼長時間產生的生活垃圾,應該怎樣處理?

科學家表示:因為「天宮」空間站的垃圾分類不同,所以各種垃圾的處理方式也不一樣。比如:液體類,一般採用淨化、利用的方式;生活類,一般採用收集、壓縮的方式;排泄類,一般採用密封袋進行脫水、壓縮的方式。

相信大家肯定和小編一樣,都有疑問,為什麼要這樣做呢?其實,操作如此繁瑣的原因,主要是因為科學家還沒有發明出來可以降解、循環利用的設備。因此,太空人的日常垃圾都會在返回地球時,統一在大氣層燒毀處理。

1、液體類:水資源的循環再利用

眾所周知,水資源在太空可以說十分寶貴。這是因為,通過貨運飛船定期向空間站送水,其成本十分昂貴。NASA、RKA定期通過太空梭給國際空間站送水,其成本為1L/11000$(美元)!

我們天宮太空人的供水量為3L/人/天,如果3位太空人180天全部通過地面補水,那麼僅水這一項,就需要花費1782萬美元,折合成人民幣近1.2億元。因此,科學家表示:廢水再利用可謂勢在必行。

我國的航天科技集團的科學家們集思廣益,為「天宮」空間站打造了一套專屬的「水處理」系統。對於太空人日常生活中,喘息呼出的口水、汗液這類水汽,系統會利用冷凝系統,將水汽凝結成液態水進行淨化再利用。

對於「天宮」空間站——淋浴間,處理系統將會隨時抽走廢水,進行收集、淨化,並進行二次利用。對於「天宮」 空間站——衛生間,排尿設備將尿液抽走,會經過專門的處理工序。

再經過一系列的旋轉、蒸餾,冷凝、收集、淨化後進行二次利用。科學家表示:經過尿鹼濃縮液去除、電解制氧、二氧化碳去除後,這些處理的水會通過RO反滲透技術(Reverse Omosis)進行滲透、過濾的淨化處理。

隨後,這些水會被專用的滅菌系統——銀離子發生、控制器進行消毒!因此,經過這些工序淨化後的水,遠高於我們國家的《航天員飲用標準》!這樣,航天員就可以放心大膽地飲用這些「淨化水」!

2、生活類:收集後壓縮,打包進行焚燒!

針對於這種生活類垃圾,RKA曾經製造過一種微生物降解處理設備。可以利用微生物降解生活類垃圾並進行發電!但,事實證明,這隻適用於:食物殘渣、毛髮、皮屑、餐巾紙這類有機垃圾。

對於食品袋、衣服就毫無辦法了。因為,空間站補給物資十分困難。所以,要充分考慮到耐用、存儲等多種特殊用途!並且,RKA發現:該設備每工作200-400h後,就要衝洗補充一次微生物,顯然得不償失。

因此,對於大部分的生活垃圾,各國太空人依舊採用收集、壓縮、囤放的處理辦法。對於固體排泄物,則是採用抽到密封袋,進行脫水、壓縮,囤放。等到飛船返回時,就可以直接到大氣層進行焚毀。

有的網友可能會問,宇宙這麼大,這類固體垃圾為什麼不直接扔到太空裡面呢?這是因為,幾噸重的垃圾,在沒有加速的作用下,無法扔得很遠。而如果將垃圾扔得很近,就會造成很大的威脅。事實上,人類以前真的這樣做過。

早期,人類將各種垃圾都扔在了太空。因此,地球周圍堆積了大量各類垃圾:廢棄的衛星、宇宙飛船的零件、損壞的各種零件。根據NASA在2000年的初步估算,僅僅是這些垃圾,就已經多達4500t左右。

時至今日,NASA表示:近地軌道上大於1mm的垃圾,已經超過1億塊。這些垃圾圍繞著地球,做著高速運動。它們的速度達到2.8萬km/h,這相當於地球上普通步槍子彈的15倍之多!

事實上,國際空間站1年就會遇到上百次的太空垃圾撞擊事件。近期,國際空間站的的機械臂保溫層,就被太空垃圾徹底擊穿。幸好垃圾很小,擊穿的孔徑只有5mm,不影響設備正常使用。

因此,NASA和RKA特意製造了專門的「太空垃圾」監視系統,用來防止大塊垃圾對國際空間站產生毀滅性破壞。當然,我們的「天宮」空間站在組建微波雷達預警系統的同時,更是對空間站的建設材料進行強度加固。

現在,隨著全球航天事業的不斷發展,我們的深空探索任務將會愈發頻繁。廢水再利用、空氣循環等系統會愈來愈加先進。我們要更加注意近地軌道的情況,注意垃圾的處理!不能讓未來的近地軌道,變成垃圾的軌道!

最後,大家有什麼想說的,歡迎在評論區留言!

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