水是生命之源，人類(lèi)生命活動(dòng)離不開(kāi)水，航天員身處九天之外，太空用水顯得愈加珍貴。目前，中國(guó)航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波已進(jìn)入空間站天和核心艙，并持續(xù)在軌工作和生活。對(duì)于航天員來(lái)說(shuō)，水資源不可或缺，在無(wú)水的太空環(huán)境中，讓航天員用上安全可靠的水是航天員能夠中長(zhǎng)期在軌的重要保障。

太空用水，來(lái)源幾何？

太空用水并不是同一個(gè)渠道而來(lái)，根據(jù)載人航天器的型號(hào)和任務(wù)不同，其來(lái)源也不一樣：對(duì)于短期的在軌駐留任務(wù)，依靠飛船搭載到太空的補(bǔ)給就基本可以滿足航天員的需要，而中長(zhǎng)期在軌駐留任務(wù)則涉及到利用環(huán)控生保系統(tǒng)對(duì)水資源進(jìn)行循環(huán)利用。目前太空用水主要有直接攜帶、自行生產(chǎn)和循環(huán)再利用三種獲取方式。

01直接攜帶

航天員在軌執(zhí)行任務(wù)時(shí)，航天器會(huì)運(yùn)載一些水進(jìn)入太空，供航天員用水使用。在神舟十二號(hào)飛行任務(wù)開(kāi)始之前，我們的“快遞小哥”天舟二號(hào)就已先行為航天員運(yùn)送了補(bǔ)給，其中就包括10余個(gè)軟體水囊，可以用作日常用水以及水質(zhì)電解氧。

02自行生產(chǎn)

遨游太空，除了自帶水，也可以在空間站使用燃料電池生成水。氫和氧在催化劑作用下，分別在兩個(gè)電極上氧化成水。這種水先經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻，使溫度下降到18～24℃，然后進(jìn)入銀離子消毒器經(jīng)凈化處理送入貯水箱。

03循環(huán)再利用

神舟十二號(hào)載人飛行任務(wù)中，航天員將在軌駐留三個(gè)月，如此長(zhǎng)時(shí)間的在軌將消耗大量水，除了以上兩種渠道，還需利用回收和再生水。

為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，我國(guó)在建的中國(guó)空間站采用了環(huán)控生保系統(tǒng)盡可能實(shí)現(xiàn)空間站物資的循環(huán)使用，環(huán)控生保系統(tǒng)在水的循環(huán)再利用中也發(fā)揮著巨大的作用。依靠環(huán)控生保系統(tǒng)，可以在空間站通過(guò)冷凝干燥組件收集航天員呼出的水汽，再通過(guò)凈化裝置轉(zhuǎn)為可供飲用的再生水，尿液也能收集處理為可飲用的純凈水。

根據(jù)人體參數(shù)規(guī)律顯示，一名航天員在軌一天產(chǎn)生的尿液和沖洗水大約為2.0kg，一天活動(dòng)中人體向艙內(nèi)排濕約1.8kg，將航天員的尿液以及艙內(nèi)的冷凝水進(jìn)行收集，然后經(jīng)過(guò)凈化處理，可以作為在軌飲用水的重要來(lái)源之一。因此，只要循環(huán)利用得當(dāng)，航天員一天實(shí)際消耗的水非常少。

太空用水，安全可靠先行！

如何保證航天飲水安全、充足呢？通常有三項(xiàng)基本要求：航天飲水供給必須達(dá)到攝取可靠、水量足夠和水質(zhì)合格。

攝取可靠，是說(shuō)飲水供給系統(tǒng)的硬件設(shè)備必須適用于失重環(huán)境。也就是要確保航天員能夠安全可靠地喝到飲用水、用飲用水制備復(fù)水食品和復(fù)水飲料。

水量足夠，是指飲用水供給量應(yīng)滿足航天員的飲水需求。由于不同的航天飛行任務(wù)時(shí)長(zhǎng)和成員人數(shù)不同，飲用水的供給量也不相同。一般在軌飛行時(shí)，每位航天員每天飲用水供給量為2.5～3.0L。

水質(zhì)合格，也就是確保航天飲用水的衛(wèi)生安全。這需要對(duì)航天用水進(jìn)行消毒處理，現(xiàn)階段我國(guó)采用銀離子作為航天飲水的消毒劑。采用銀殺菌劑技術(shù)，通過(guò)在水中添加銀殺菌劑的方法保證水的安全性，低濃度的銀（<0.5mg/L）已被證明可以殺死水系統(tǒng)中的細(xì)菌并維持水的可飲用性。先過(guò)濾再殺菌，多重工序充分保證了航天員們能夠毫無(wú)顧慮的使用甚至飲用自己“生產(chǎn)”出的水。

星空浩瀚無(wú)比，探索永無(wú)止境。未來(lái)，太空用水的需要向擴(kuò)大再生水來(lái)源、提高飲用水活性等方向繼續(xù)發(fā)展，助力中國(guó)載人航天事業(yè)繼續(xù)前進(jìn)，讓中國(guó)人探索太空的腳步邁得更穩(wěn)更遠(yuǎn)。

文章來(lái)源：中國(guó)載人航天

文章綜合參考《翱翔太空——中國(guó)載人航天之路》、中國(guó)航天科普官方公眾號(hào)

圖片來(lái)源：中國(guó)航天科普官方公眾號(hào)、中國(guó)航天報(bào)官方公眾號(hào)