央广网北京4月29日消息（记者孙鲁晋张棉棉）据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道，空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站怎样为航天员的在轨工作、生活打造更舒适、更人性化的环境？图片来源：CFP此外，航天员长时间在轨，需要许多基础物资的补给，比如水，通过哪些设计、创新可以既满足需求又降低飞船的载荷负担以及空间站的运营成本？说到航天员在轨工作、生活的驻留空间，人们可能会想到天宫一号和天宫二号，有比喻形容，它们的结构就好像平时我们住的“大开间”。未来空间站、核心舱的布局规模又是怎样的？航天科技集团五院天和核心舱副总设计师柏林厚介绍，航天员们即将要住进“别墅”了。他说：“天宫一号和天宫二号里面可供航天员自由活动的空间，只有15个立方，但现在三个舱，包括核心舱、实验舱一、实验舱二，最终形成T字形的空间站以后，可以给航天员提供的空间超过个立方，相当于原来6倍都不止，还不算停靠的载人飞船、货运飞船，它们本身也能够提供活动空间。也就是说原来相当于是‘单间’，如果按照这个规模，现在应该是一个‘别墅’。”曾经天宫二号为航天员的在轨工作解决了“噪音”困扰，提供了卓越的空调系统，维持舒适的温度、湿度环境。如今除了可供活动的空间宽敞了，从“大开间”到“别墅”，空间站核心舱还有哪些升级？柏林厚介绍，无论是规模还是舒适性以及工作、生活的方便性都比天宫一号和天宫二号有很大改善。比如智能家居，采用最新的民用技术，给航天员提供装有一个APP的手机，利用APP来控制微波炉，远程遥控它“开”；或是情景照明，用APP切换各种模式的灯。为了提高便携性，WiFi技术或者蓝牙技术帮助实现天地通话或航天员之间的无线通话。在轨工作如果要使用民用技术，需要进行一些改造。空间站是多舱段的飞行器，有多个交会对接口，能实现多飞行器同时对接，所以未来空间站将长期在轨运行。以往，在空间实验室阶段，航天员的补给都是地面直接带上去的，而未来，随着航天员在轨时间变长，如何能保证补给需求的同时控制飞船的载荷负担和空间站的运营成本？由中国航天科工二院所研制的环控生保尿处理子系统及电解水净化器等组件产品，为实现这一目标提供了重要支持。所空间机电技术研究室主任崔广志介绍，这套系统的设计目标是提取尿液中的水分，变废为宝，实现空间站水资源的循环利用。半年时间里航天员需要补几百公斤的水，按照发射重量计算，成本得上亿。因为我国空间站规划运行15年到20年并可能更长，为空间站研制水处理和尿处理，核心意义就是让资源循环利用，减少地面的补给，节省国家空间站运营成本。如何进行尿液收集，从而供进一步提取水分？崔广志介绍，首先要防止微生物作用下尿液腐败以及去除尿液中氨类物质的气味。空间站尿液处理技术是国际公认的技术难题，也是我国空间站成功建造的关键技术之一。崔广志介绍，年，所开始承担研制尿处理子系统研制任务，十年来，团队历经产品的工程样机、初样与正样研制过程，先后突破低压旋转蒸馏、气液两相流输送与分离、无润滑旋转动密封、尿液钙结晶与沉淀、蒸馏废气处理等十余项关键技术，实现了从“尿”中取“水”，成功变废为宝，填补多项国内技术空白。团队采用低压蒸馏，因为在高温度下，尿液中的一些物质会挥发出来，而低温度下蒸出的水比较纯净。采用负压后，压力被降到大气压的1/10，这样蒸出的水品质比较好。崔广志说，在这个过程中，最大程度实现了节能。尿在蒸发时得加热，而蒸发作用是吸热的，如果不给水持续加热，它不会蒸发也不会沸腾，但加热后，水蒸气液化放热，如果工作人员用冷源来降温，既消耗冷源，又耗电，会浪费双层的能量。所以团队采用前热回收的方式，在液化的过程中把热量回收，可用于尿的加热，实现了节能。尿处理子系统采用蒸汽压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏，收集到的水蒸气冷凝后形成蒸馏水，然后将蒸馏水输出给水处理子系统进行深度净化处理。尿处理子系统单工作周期内能够从6升尿液中从提取5升的蒸馏水，经过水处理子系统净化后的再生水，超出国家《生活饮用水卫生标准》及《航天员饮用水卫生标准》的要求，可以满足在空间站中长期驻留的航天员清洁、制氧等用途。
转载请注明：http://www.taiyuanledzulin.com/djszmyz/9355.html
