航天员一天(航天员每天要喝多少水)
航天员每人每天消耗4.4L水,3名航天员执勤180天,水从哪来的?
神舟十三号航天员叶光富,在接受媒体采访时表示:“喝再生水多少有些膈应”,还表示神舟十二号的航天员开玩笑地说:上面有我们好多再生水,给你们留下了,你们好好品一品。
多说一句,航天员所说的再生水,其实就是尿液,汗液等,经过层层过滤之后,最终变成的饮用水。
其实,再生水虽然听起来让人有些膈应,但再生水可是航天员能够在空间站长期停留的根本,如果没有再生水,我国空间站将花费更高的代价来保障航天员的生命安全,那为什么这么说呢?
我国空间站我国空间站位于距离地球400公里的轨道上,这里空气稀薄,几乎呈真空状态,没有氧气,没有淡水,处于微重力、高辐射环境。
如此恶劣的环境,根本不适合人类生存,但是人类科学技术已经发展到一个高度,可以修建一座飞船或者空间站来抵挡高辐射环境,再将货物和人类送往空间站。
但有一个问题,那就是地球是有引力的,想要克服地球引力到达距离地球400公里的轨道上,至少要达到第一宇宙速度,地球的第一宇宙速度是7.9千米每秒。
神舟十三号飞船重约8吨,天舟货运飞船重达13.5吨,想要将如此重的飞船达到7.9千米每秒的速度,需要一定功率的火箭助推。
目前神舟十三号载人飞船使用的火箭是长征二号F遥十三运载火箭,天舟货运飞船使用的火箭是长征七号遥五运载火箭。
火箭发射成本非常高,以我国长征三号乙火箭为例,载荷12吨,单次发射价格7000万美元,每公斤载荷的发射费用达到了5833美元。
不同的火箭发射成本不同,从成本上来看,将重约500克的水送入空间站的成本在9100美元到27000美元之间。
人类的生存离不开水,但是人体对水的利用效率非常低,我们所喝的水,绝大多数都会通过尿液,汗液,呼吸,粪便等方式被排出体外,以至于人类对淡水需求量大,每名航天员每天需要4.4升水,而航天员在空间站常态化驻留时间是180天,如果3名航天员所需要的水,全部从地面上运输,这将会是一笔天文数字。
国际空间站曾经算过一笔账,一名航天员平均每天要用4.4升水,如果全部从地球上运输,至少需要48400美元。
更加重要的是,人类在空间站使用后的废水,无法排到空间站外部,只能留在空间站里面,如果这些废水无法处理,空间站上的废水将会越来越多,难以处理。
一边是无法处理的废水,一边是人们对淡水资源的需求量高,很明显的是,如果能够将废水净化成淡水,不仅节约了一大笔发射费用,还能有效解决空间站废水问题。
再生水据研究发现,每个人每天会排尿1.6公斤,汗液1.7公斤,大便中也有微量的水分,这些水分都不会浪费,而是会被“榨干”。
我国空间站有一个尿处理子系统,该系统能够从6升尿液中,提取出5升蒸馏水,而5升蒸馏水的发射成本,高达5万美元(以每公斤1万美元发射成本计算)。
可以说,有了尿处理子系统之后,我国将会大大节约发射成本,只不过这些水就是“再生水”,听起来是用尿液,汗液回收重新利用的“再生水”,可能你和我一样,或多或少都有些介意,那再生水可靠吗?
事实上,我国空间站的尿液处理系统,会先采取蒸汽压缩技术,将尿液进行旋转蒸馏,蒸馏后的水蒸气冷凝后形成蒸馏水。
蒸馏水并不是全部,接下来还会对蒸馏水进行深度净化处理,要求处理后的水,水质要达到《生活饮用水卫生标准》及《航天员饮用水卫生标准》。而我国空间站净化后的再生水,水质已经超过了这两个标准。净化完成后的水,会被用于饮用,制氧,清洁等功能。
叶光富表示,早期喝再生水心理多少有些膈应,但是后面就好了,这些水都是通过层层过滤把关,最终检测合格的水。而且这些水都是达到饮用水标准,甚至是远远优于饮用水标准。
如果未来这项技术能够在缺水地区推广开,或许我们在地面上也能喝到航天员同款再生水了,如果真的有再生水,你会喝吗?
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