神舟十三號多久與空間站對接（神舟13號太空旅行半年之久）

2023-06-23 13:35:39 3

2022年4月16日對於中國航天來說是一個特殊的日子，神舟13太空出差三人組成功返航地球預示著中國空間站技術驗證階段的終結。中國的載人航天工程將正式轉入下一個階段：空間站建造階段。

水是生命之源，是人類賴以生存和發展的不可或缺的最重要的物質資源之一。很多人也都十分好奇，國際空間站用水是怎麼得到足夠的保障呢？本文小編就給大家講解一下。

水回收將成為國際空間站日常生活的重要組成部分。在缺少地球自然生命支持系統的太空軌道上，空間站本身必須能夠在適當的溫度和溼度下提供充足的電力、清潔的水和可呼吸的空氣，每周7天，每天24小時，無限期地來提供。

在開始回收之前，必須要先有一些水，起初的空間站上一般會有大量的水，這些水都是組裝任務期間由太空梭從地球上運來的。儲存水的容積看起來就像行李袋，每個容積可以裝大約90磅。

要知道從地球運送水的費用是十分昂貴的，因此必須將廢水回收再利用。俄羅斯國際站軌道上有一個水處理器，可以用來收集空氣中的溼氣。此外，科學家還在考慮建造一個水再生系統，這個系統能夠將國際空間站的每一滴水都進行回收並再利用。

這種水循環系統能從太空梭的燃料電池、尿液、口腔衛生和洗手液中水進行回收，並通過冷凝空氣中的溼氣來回收廢水。仔細算下來，每年可以回收40,000磅的水，將為空間站內的太空人和實驗動物提供水補給。

為了回收廢水，國際空間站的實驗動物也不會被排除在外。要知道，國際空間站內的實驗動物也會呼吸和排尿，太空人一起回收它們的廢物。單從水回收而言，72隻小老鼠的排洩量相當於一個人。

這聽起來很噁心，但國際空間站淨化機器的水比大多數人在地球上喝的水還要乾淨。因為這是採用比城市汙水處理廠更先進的處理工藝。

在地球上，動物身體的水通過自然過程再次變得新鮮，土壤中的微生物分解尿素並將其轉化為植物可以吸收並用於構建新植物組織的形式。粒狀土壤還充當物理過濾器，粘土片以靜電方式附著在尿液中的養分上，淨化水並為植物提供養分。動物排洩的水還會蒸發到大氣中，然後再以淡水的形式落回地球。這就是一種自然的蒸餾形式。

當水從海洋和地表水中蒸發時，會留下雜質。在沒有空氣汙染的情況下，純淨的水會再以降水的形式落回地面。國際空間站上的淨水機就模仿了這些過程，但它們並不依賴微生物或任何其他生物。

通常，國際空間站上的淨水機將分三步淨化廢水。第一步是去除顆粒和碎屑的過濾器，其次水通過「多濾床」，去除有機和無機雜質。最後，催化氧化反應器去除揮發性有機化合物並殺死細菌和病毒。

每一滴水都很重要，一旦水被淨化，太空人將會盡一切可能有效地利用它。 在地面上，人們輕按水龍頭，可能會浪費很多水，因為它是免費的，而且水壓也很高。而在國際空間站，水壓約是普通家庭的一半。在國際空間站不使用水龍頭，太空人只使用毛巾，效率更高。

通常，太空人會用噴嘴將毛巾弄溼，然後用溼毛巾洗手。在空間站上，太空人洗手用水量還不到在地球上洗手用水的十分之一。而且，太空人洗澡用水通常不到4升，而在地球上洗澡一般都會消耗50升水以上。

儘管進行了大量的廢水回收工作，空間站仍會因為生命系統效率低下而逐漸失去水分。我們將始終需要補給，因為水回收處理技術並不能達到100%回收，總會有一些損失。

通常，國際空間站有多種水損失方式：水循環系統產生少量無法使用的鹽水；制氧系統耗水；在氣閘中丟失的空氣會帶走溼氣；二氧化碳去除系統會從空氣中濾出一些水等。

丟失的水通常需要通過從太空梭或火箭上運來進行補充。太空梭能夠產生水，是因為它的燃料電池結合氫和氧來發電，而火箭可以配備攜帶大型水容器。

開發和維持國際空間站的水生產對於保持太空人生命以及支持衛生和設備功能起著至關重要的作用。多年來，國際空間站的生命維持設備通過電解水從中回收氧氣來維持機組人員的生命，而電解產生的氫氣則被當作廢氣並排放到船外。

同樣，由太空人新陳代謝產生的二氧化碳也被排放到船外。後來宇航局考慮了一種新工藝，最初由諾貝爾獎獲得者法國化學家Paul Sabatier在1900年代初期開發，使用鎳催化劑在高溫和高壓下與氫氣和二氧化碳相互作用以產生水和甲烷。

Sabatier工藝是一種成熟的水生產技術，多年來用於先進的軍事和商業應用。增強型Sabatier 系統每年可以減少數千磅水的補水需求，並可以關閉氧氣和水再生循環的循環。這代表著空間站的運營將節約成本，並提供了一種新的生產水的方式，而不是全部從地球運輸，實現了自給自足的目標，拓寬了人類在低地球軌道上延長生存的道路。

2010年4月7日，美國宇航局更通過發現號太空梭將一個小型冰箱大小的550磅不鏽鋼立方罐送達國際空間站，並於當年10月投入使用。該系統包括六個主要組件，這些組件可以吸收、加壓、冷凝和轉化氣體以產生水和甲烷氣體。甲烷被排放到太空中，水通過水回收系統進行處理，水被送入空間站的水系統，用於飲用、個人衛生和科學實驗。

正是人類通過努力克服了太空水供應的難題，才使得深空探索成為可能。我們有理由相信隨著技術的不斷進步，人類一定能夠向更深太空邁出探索的步伐。