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航天員起飛之前要做什麼

生活 更新时间:2025-02-12 03:09:12

地球是目前被發現的唯一适合人類居住的星球,其他的星球是否存在生物迹象、是否适合人類遷徙生活,這些都還尚待發掘。我們都知道,人類登上太空需要借助飛船等科技設備,在太空更是沒有适合人類生存的物資。而各國航天員在空間執行任務期間,任何物資都無比稀缺且昂貴,在太空的水更是幾乎與黃金同價,那麼航天員所需要的水又是從何而來。

地球會給空間站送物資嗎?

地球會向太空空間站發送物資。根據相關報道可以得知,每次發射飛船載人登上太空之前,都會先通過物資飛船向太空站發射相關物資,在我國主要是靠“天舟系列”貨運飛船向太空站進行物資供給,比如衣物、食物、科研儀器、部分氧氣等,但依仗地球上向太空供給的物資極其有限,首先是每一次發射費用都非常昂貴,運輸成本非常昂貴。另一方面,空間站的内部空間非常有限,除了要展開各種科研任務的精密儀器之外,也就沒有太多的空間可以提供出來儲存相關物資。

航天員起飛之前要做什麼(航天員每天就要用4.4升水)1

太空是一個真空環境,缺乏人類賴以生存的氧氣和空氣壓強,地球會向太空運輸部分氧氣,而對于宇航員每天所需耗氧量,則大部分是在太空制造,那就是通過電解水來得到氧氣的辦法。畢竟在太空所面臨的陽光照射要比地球強上數萬倍,因此隻需要有太陽能闆就能夠獲得源源不斷的電力。再用這些免費的電力來電解水得到氧氣,不僅能夠節省地球運送物資的費用,同時也能夠讓宇航員所處的太空站能夠正常供氧。

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電解水來制造氧氣,一升水大概可以電解出620升的氧氣。按照成年人一天所需耗氧550升,三名宇航員每天就耗氧大概1650升。而每天提供這麼多的氧氣,則需要大概3升水。需要注意的是,人是不可能生活在純粹隻有氧氣的環境當中,存活的空間中還需要有二氧化碳、氮氣等,所以每天需要電解的水便不會低于三升。

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太空中的水資源,重要性和其關鍵,除了要用到它進行來制造宇航員賴以生存的氧氣以外,更要滿足宇航員日常其他各方面的使用,畢竟按照計劃宇航員要在太空站執行任務180天,吃的喝的洗的用的水才是巨大消耗。那麼問題來了,太空站内的水,到底是怎麼獲得的?

太空上的水到底有多貴?

相信不少人對太空生活充滿了好奇,在水資源極度寶貴的太空上,一個宇航員一天所消耗的水到底值多少錢。關于這個問題還真的有人計算過,以美國NASA和俄羅斯宇航局在2009年時所作出的計算,為了保證航天員們在太空站内的正常生活,采取定期采用物資飛船将生活用水送到太空。

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而這樣的處理方法,所耗費的成本非常驚人,每向國際空間站運送1升水的價格是11000美元。而這樣的價格,幾乎是與黃金同等價位。在經過複雜的一系列計算之後得出一個數值,根據當時的數據顯示,國際空間站内的每一位航天員,每天所用的水,哪怕再節儉也至少需要4.4升左右的水,用來洗漱、飲用等,也就是說,每一位航天員每天的水費就高達48400美元。

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根據相關資料顯示,空間站每年所耗費的水至少在2200升,而這也意味着僅僅是在用水方面,國際空間站每天的支出便不會低于2420萬美元。看到這裡,相信很多人頭腦中都是同樣的想法,這也是實在是太燒錢了,再土豪的國家也經不起這般燒錢!

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為了打破這樣的局面,衆多國家不得不開始研究如何解決太空站為了水資源而燒錢的現象,理想的方法肯定是在太空站上創造更多可能性,而通過廢水回頭成為比較靠譜的方法,并且在思來想去之後,最終将目标放在宇航員的尿液上。

太空站内如何“造水”?

雖然生活中也有很多廢水可以利用,比如宇航員的洗漱,但回收最多的還是宇航員的尿液。有不少人看到這裡開始狐疑,難不成尿也能喝?

其實,如果從人體的尿液成分上來看,确實不能喝,但“變廢為寶”的利用空間卻很大,因為尿液當中除了少量的尿酸和微量元素之外,其中97%的成分是水。毫無疑問地,要怎麼将尿液變成可以放心飲用的水,關鍵在于如何處理。

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為了能夠從廢水當中提取好的成分,國際空間站已經擁有了獨特的将尿液還原成能夠直接飲用的水。值得一提的是,這種處理系統隻是在美國艙才有,俄羅斯艙目前還沒有。而俄羅斯的宇航員在将尿液回收之後得送到美國艙的系統才能夠還原成可以飲用的水,倘若美國艙不給用,俄羅斯也就隻能浪費寶貴的尿液資源。

而這一次我國神舟十三号發射的時候,也搭載了獨門優化後的“再生式生命保障控制系統”,能夠對尿液的回收處理技術更加娴熟且安全,大緻可分為三大環節。分别是預處理、水分回收、後處理。

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預處理是向尿液中投放特殊的化學藥劑,以抑制尿液中微生物的繁殖,簡單點來說就是防止尿液變質。畢竟尿液中的微生物一旦繁殖,就會造成尿液中的尿素水解,從而污染尿液中的水,同時還會産生氨氣。這種氣體能夠穿透蒸發膜,會給後續尿液處理上變得非常棘手,甚至導緻難以回收。預處理之後便可以通過“蒸汽壓縮技術”來回收水分。這個環節所提取出來的水分,便可以開始進行“後處理”環節。而所謂的後處理環節便是經過一系列反複地消毒、過濾、去除離子、有機雜質等,也就是通過多重淨化處理之後,達到飲用水的标準。

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世界之大無奇不有,很多人在聽到宇航員在太空站“喝自己的尿液”時覺得太過生猛。實際上,在高科技的加持之下,太空上将尿液處理之後變成安全的飲用水,水質超過了我國的《生活飲用水衛生标準》及《航天員飲用水衛生标準》要求。所以,太空上宇航員們所喝下的絕非是“尿液”,而是高質量的飲用水。

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