掐指一算,神舟14号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲三人组已经在轨驻留10多天了,之前有报道称,他们快速适应了空间站上的微重力环境,生活起居变得规律起来,该吃就吃,该睡就睡,该工作就工作。
他们在轨驻留6个月,协助地面完成问天实验舱和梦天实验舱的交会对接,直到今年12月,空间站组建任务完成后才返回地面,也就是说,吃饭、喝水、工作、学习、运动和睡觉都在天和核心舱内进行。
每天饮水6公斤,6个月需3吨水
天和核心舱是中国空间站首个舱段,航天员在太空中生活起居成为了大家关注的热点,女航天员刘洋的发型就被媒体多次报道,说她顶着“爆炸头”在忘我工作,不过后来有镜头显示,刘洋扎起了清新的小辫辫。
航天员每天喝多少水也是大家关注的热点之一,根据中国航天公开出来的数据显示,中国空间站上的航天员每人每天饮水2公斤,3名航天员每天需要6公斤饮用水,6个月在轨驻留就需要饮用水为1080公斤。
1080公斤是饮用水,不包括其它用水,制造氧气也需要好几公斤水,航天员清洁身体和清洗头发也需要一定的水,但是用水量并不大,一次一般都控制在一公斤以内。
航天员呼吸需要氧气,天和核心舱是通过电解水的方式来获得氧气,2H2O=2H2↑ O2↑,为了保证舱内的氧气含量,天和核心舱的生命维持系统每天需要消耗3公斤水,产生约1800升氧气。
航天员清洁身体主要使用的是一次性专用湿毛巾,跟我们通常用来擦脸擦手的湿纸巾比较接近,去污效果还是很不错的,但是航天员用它来擦遍整个身体,为了使清洁更彻底一些,中途需要添加一些水。
航天员清洗头发使用的是专用的洗发剂,先用少量的水把头发打湿,再使用洗发剂,套上一个专门用来洗发的头罩,以免水珠溢出,用手揉搓几分钟,然后用专用毛巾把水吸走就完事了,因此,清洗头发也需要水。
饮用水 制氧用水 其它生活用水,神舟14号3名航天员6个月驻留差不多需要消耗3吨左右的水,这么多水哪来的呢?
这么多水哪来的?
或许你觉得这个问题比较无聊,根本就不是问题,天和核心舱内的水肯定全部是天舟货运飞船从地面上运送来的,但实际上并不是这么回事,天和核心舱内的水很大一部分是“再生水”。
我们简单算一笔账就知道了,我国天舟货运飞船运载能力约为6.5吨,每次发射都装得满满的,补加推进器约1吨,食品及其它生活用品、货物和设备约为3至4吨,因此,3吨水是不可能装得下的。
天舟货运飞船的确会运送一部分水,不过只有1~2吨左右,那么其他的水是哪里来的呢?它们来自天和核心舱内的“水资源循环利用”系统,“水资源循环利用”系统将航天员尿液、舱内多余的水分净化成“再生水”。
中国空间站之所以要用“再生水”,是因为火箭发射成本过高,根据马斯克猎鹰9号火箭的报价,每增加1公斤载荷,火箭发射费用就增加1万美元,“水资源循环利用”系统每净化1吨“再生水”,那么就能节约火箭发射费用1千万美元。
国际空间站也使用了“水资源循环利用”系统,一位美国宇航员曾说过这样的一句话:今天冲咖啡的水其实就是昨天的咖啡,仔细想想的确有几分道理,反正都是“再生水”。
中国空间站上的“水资源循环利用”系统中包括了环控生保尿处理子系统,能对尿液进行多次蒸发和净化,最后变成纯净的“再生水”,重新加入到饮用水中,“再生水”实际比自来水还要清洁,达到了直接饮用级别。
中国空间站上的环控生保尿处理子系统能从6升尿液中提取5升蒸馏水,利用率能达到88%以上,每小时能净化出2.5升水,24小时最多能净化出60升水,完全能够满足3至6名航天员的基本生活需求。
中国空间站上的“水资源循环利用”系统对水的总利用率达到80%以上,即航天员每消耗1吨水,将有800公斤水被净化成“再生水”。
最后
航天员每天饮水6公斤,加上其他生活用水加上制造氧消耗的水,6个月约需要3吨水,不过天舟飞船每次只运送了1-2吨,其它水都是“水资源循环利用”系统制造出来的“再生水”。有趣有料的科学内容请关注唯一的有趣探索
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