航天員要“喝尿”嗎?航天員每天排尿1.6公斤,尿液都去哪兒啦?

語言: CN / TW / HK

在距離地球表面400公里遠的地方,我們的空間站正在上方執行。由於距離地球較遠,以至於我國空間站內的3名航天員在執行任務期間,所需的一切物資只能從地球上運輸,並且如果沒有意外,在神舟十三號3名航天員執行任務的6個月時間裡,將不會得到任何物資的補充,所需要的一切都已經由天舟三號運輸過去了。

我們知道,人類的生存離不開水,但是 人體對水的利用效率非常低, 我們所飲用的水絕大部分會通過尿液、糞便、汗液等方式被排出體外。這意味著有大量的水被浪費,尤其是尿液,畢竟人體每天排尿量在0.8~2.0L之間。

在地球上,尿液,汗液和糞便中的水會被當成垃圾處理,但由於空間站中航天員所需要的一切物資都需要地面運輸,而火箭發射的成本非常高,從全球層面來看, 火箭發射的大致行情是3萬~5萬美元/公斤。我們現在國內的報價大概是2萬~3萬美元/公斤 ,綜合算下來,我國航天員所喝的每一杯水都等同於同等質量的黃金。

為了節省發射費用,科學家們將目光轉向了航天員的尿液。

航天員的尿液價值不菲

我國空間站是長期載人使用的空間站,其中除了神舟十二號3名航天員在此執行3個月的任務之外,其餘的乘組將會在我國空間站執行為期6個月左右的任務。

3名航天員在6個月的生活之中,對水的需求量非常大,如果僅僅依靠火箭運輸,成本非常高昂。國際空間站曾經算過一筆賬,一名航天員平均每天要用4.4升水,如果全部從地球上運輸,至少需要48400美元。

按照每個航天員平均每天用4.4升計算,我國3名航天員每天要用13.2升水,而執行180天的任務對水的需求量巨大,以至於如果這些水全部從地球上運,費用就價值不菲。

為了降低成本,也為了保證航天員在空間站執行任務時更好的生活,科學家們開始研究再生生保系統,要“榨乾”空間站中的每一滴水,尤其是航天員的尿液。

據研究發現,每個人每天會排出汗液1.7公斤,尿液1.6公斤,其中大便中也有水分,只是含量相對較少。按照我國空間站尿處理子系統, 能夠將6升尿液中提出5升的蒸餾水來計算, 每個航天員每天的尿液大約能提取出1.3升水,而1.3升水的發射成本(1公斤1萬美元來計算)大約達到了1.3萬美元,由此可見航天員的尿液有多值錢。

尿液提取水,安全嗎?

根據我國空間站總設計師楊巨集表示,航天員在空間站中的汗液,會被收集起來,經過提純之後,這些水將會再次被利用,或是被航天員飲用,或是被用於電解氧,生成氧氣排放在艙內。

當然了,尿液也不會被浪費,各國在太空中都會利用尿液來提純加工為飲用水。比如:國際空間站分為:喝尿派和不喝尿派,其中美國的回收系統會回收尿液,並將尿液過濾、加工之後,製作成飲用水使用。

但是俄羅斯艙段卻並沒有尿液回收系統,那這是否意味著俄羅斯艙段不喝尿?其實並不是,要知道在太空中尿液非常珍貴,它裡面含有了大量的水,為了得到尿液中的水,俄羅斯航天員有時會將尿液裝袋,送到美國艙段進行過濾處理,但偶爾美國也會拒絕這一申請,所以俄羅斯航天員的尿液無法100%被利用。

我國空間站其實和美國一樣,會回收尿液。我國空間站中配備了尿液處理系統。尿處理子系統會先採用 蒸汽壓縮技術, 將預處理的尿液進行旋轉蒸餾,蒸餾的水蒸氣冷凝後會形成蒸餾水。

之後,處理器會將蒸餾水輸出給水處理子系統進行深度淨化處理,處理之後的再生水,水質超過了我國的《生活飲用水衛生標準》及《航天員飲用水衛生標準》要求,之後這些水會被用於航天員飲用,清潔以及製氧等多種用途。

事實上,除了尿液之外,空間站中的衛生用水,水蒸氣,以及糞便中的水分等,都會被提取製作水分。經過處理的再生水水質,已經達到了安全飲用標準,所以航天員並不是直接“喝尿”,而是非常安全的飲用水。

總結

我國航天員在空間站上利用“尿液回收系統”得到純淨水的措施,未來有利於我們星際移民。要知道的是,我們國家有長期載人登月計劃,也有載人登陸火星計劃,這些探測計劃都需要用到大量的水,如果單純從地球上供應,人類很可能走不出地球。唯有依賴環控生保技術才能夠實現長期載人飛行的任務。