“喝再生水有点膈应”!航天员每人每天喝4.4L水,水从哪里来?
神舟十三号航天员叶光富 , 在接受媒体采访时表示:“喝再生水多少有些膈应” , 还表示神舟十二号的航天员开玩笑地说:上面有我们好多再生水 , 给你们留下了 , 你们好好品一品 。
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多说一句 , 航天员所说的再生水 , 其实就是尿液 , 汗液等 , 经过层层过滤之后 , 最终变成的饮用水 。
其实 , 再生水虽然听起来让人有些膈应 , 但再生水可是航天员能够在空间站长期停留的根本 , 如果没有再生水 , 我国空间站将花费更高的代价来保障航天员的生命安全 , 那为什么这么说呢?
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我国空间站
我国空间站位于距离地球400公里的轨道上 , 这里空气稀薄 , 几乎呈真空状态 , 没有氧气 , 没有淡水 , 处于微重力、高辐射环境 。
如此恶劣的环境 , 根本不适合人类生存 , 但是人类科学技术已经发展到一个高度 , 可以修建一座飞船或者空间站来抵挡高辐射环境 , 再将货物和人类送往空间站 。
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但有一个问题 , 那就是地球是有引力的 , 想要克服地球引力到达距离地球400公里的轨道上 , 至少要达到第一宇宙速度 , 地球的第一宇宙速度是7.9千米每秒 。
神舟十三号飞船重约8吨 , 天舟货运飞船重达13.5吨 , 想要将如此重的飞船达到7.9千米每秒的速度 , 需要一定功率的火箭助推 。
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目前神舟十三号载人飞船使用的火箭是长征二号F遥十三运载火箭 , 天舟货运飞船使用的火箭是长征七号遥五运载火箭 。
火箭发射成本非常高 , 以我国长征三号乙火箭为例 , 载荷12吨 , 单次发射价格7000万美元 , 每公斤载荷的发射费用达到了5833美元 。
不同的火箭发射成本不同 , 从成本上来看 , 将重约500克的水送入空间站的成本在9100美元到27000美元之间 。
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人类的生存离不开水 , 但是人体对水的利用效率非常低 , 我们所喝的水 , 绝大多数都会通过尿液 , 汗液 , 呼吸 , 粪便等方式被排出体外 , 以至于人类对淡水需求量大 , 每名航天员每天需要4.4升水 , 而航天员在空间站常态化驻留时间是180天 , 如果3名航天员所需要的水 , 全部从地面上运输 , 这将会是一笔天文数字 。
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 。
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更加重要的是 , 人类在空间站使用后的废水 , 无法排到空间站外部 , 只能留在空间站里面 , 如果这些废水无法处理 , 空间站上的废水将会越来越多 , 难以处理 。
一边是无法处理的废水 , 一边是人们对淡水资源的需求量高 , 很明显的是 , 如果能够将废水净化成淡水 , 不仅节约了一大笔发射费用 , 还能有效解决空间站废水问题 。
再生水
据研究发现 , 每个人每天会排尿1.6公斤 , 汗液1.7公斤 , 大便中也有微量的水分 , 这些水分都不会浪费 , 而是会被“榨干” 。
我国空间站有一个尿处理子系统 , 该系统能够从6升尿液中 , 提取出5升蒸馏水 , 而5升蒸馏水的发射成本 , 高达5万美元(以每公斤1万美元发射成本计算) 。
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