航天员要“喝尿”吗?航天员每天排尿1.6公斤,尿液都去哪儿啦?
在距离地球表面400公里远的地方 , 我们的空间站正在上方运行 。 由于距离地球较远 , 以至于我国空间站内的3名航天员在执行任务期间 , 所需的一切物资只能从地球上运输 , 并且如果没有意外 , 在神舟十三号3名航天员执行任务的6个月时间里 , 将不会得到任何物资的补充 , 所需要的一切都已经由天舟三号运输过去了 。
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我们知道 , 人类的生存离不开水 , 但是人体对水的利用效率非常低 , 我们所饮用的水绝大部分会通过尿液、粪便、汗液等方式被排出体外 。 这意味着有大量的水被浪费 , 尤其是尿液 , 毕竟人体每天排尿量在0.8~2.0L之间 。
在地球上 , 尿液 , 汗液和粪便中的水会被当成垃圾处理 , 但由于空间站中航天员所需要的一切物资都需要地面运输 , 而火箭发射的成本非常高 , 综合算下来 , 我国航天员所喝的每一杯水都等同于同等质量的黄金 。
为了节省发射费用 , 科学家们将目光转向了航天员的尿液 。
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航天员的尿液价值不菲
我国空间站是长期载人使用的空间站 , 其中除了神舟十二号3名航天员在此执行3个月的任务之外 , 其余的乘组将会在我国空间站执行为期6个月左右的任务 。
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3名航天员在6个月的生活之中 , 对水的需求量非常大 , 如果仅仅依靠火箭运输 , 成本非常高昂 。 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 。
按照每个航天员平均每天用4.4升计算 , 我国3名航天员每天要用13.2升水 , 而执行180天的任务对水的需求量巨大 , 以至于如果这些水全部从地球上运 , 费用就价值不菲 。
为了降低成本 , 也为了保证航天员在空间站执行任务时更好地生活 , 科学家们开始研究再生生保系统 , 要“榨干”空间站中的每一滴水 , 尤其是航天员的尿液 。
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据研究发现 , 每个人每天会排出汗液1.7公斤 , 尿液1.6公斤 , 其中大便中也有水分 , 只是含量相对较少 。 按照我国空间站尿处理子系统 , 能够将6升尿液中提出5升的蒸馏水来计算 , 每个航天员每天的尿液大约能提取出1.3升水 , 而1.3升水的发射成本(1公斤1万美元来计算)大约达到了1.3万美元 , 由此可见航天员的尿液有多值钱 。
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尿液提取水 , 安全吗?
根据我国空间站总设计师杨宏表示 , 航天员在空间站中的汗液 , 会被收集起来 , 经过提纯之后 , 这些水将会再次被利用 , 或是被航天员饮用 , 或是被用于电解氧 , 生成氧气排放在舱内 。
当然了 , 尿液也不会被浪费 , 各国在太空中都会利用尿液来提纯加工为饮用水 。 比如:国际空间站分为:喝尿派和不喝尿派 , 其中美国的回收系统会回收尿液 , 并将尿液过滤、加工之后 , 制作成饮用水使用 。
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但是俄罗斯舱段却并没有尿液回收系统 , 那这是否意味着俄罗斯舱段不喝尿?其实并不是 , 要知道在太空中尿液非常珍贵 , 它里面含有了大量的水 , 为了得到尿液中的水 , 俄罗斯航天员有时会将尿液装袋 , 送到美国舱段进行过滤处理 , 但偶尔美国也会拒绝这一申请 , 所以俄罗斯航天员的尿液无法100%被利用 。
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我国空间站其实和美国一样 , 会回收尿液 。 我国空间站中配备了尿液处理系统 。 尿处理子系统会先采用蒸汽压缩技术 , 将预处理的尿液进行旋转蒸馏 , 蒸馏的水蒸气冷凝后会形成蒸馏水 。
之后 , 处理器会将蒸馏水输出给水处理子系统进行深度净化处理 , 处理之后的再生水 , 水质超过了我国的《生活饮用水卫生标准》及《航天员饮用水卫生标准》要求 , 之后这些水会被用于航天员饮用 , 清洁以及制氧等多种用途 。
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【航天员要“喝尿”吗?航天员每天排尿1.6公斤,尿液都去哪儿啦?】事实上 , 除了尿液之外 , 空间站中的卫生用水 , 水蒸气 , 以及粪便中的水分等 , 都会被提取制作水分 。 经过处理的再生水水质 , 已经达到了安全饮用标准 , 所以航天员并不是直接“喝尿” , 而是非常安全的饮用水 。
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