日本拟试验太空水再生装置 每天可从宇航员的尿液中提取约0.8升水

我们知道,在太空中水是最稀有的物质,甚至比黄金还要珍贵。空间站中宇航员的饮用水都是有配额的,除了通过货运飞船进行补给外,空间站上还装有数套水回收净化设施,可以将宇航员的汗液、尿液、洗澡水等其他含水成分进行净化重复使用。但这类净化装置的转化效率并不高,大约只有70%的水分会被回收利用。

日本新型飞船用水再生装置

为提升水回收的转化率,以及未来重返月球和远征火星提供可靠的生活保障,日本宇宙开发机构(JAXA)近日公布了一款新研制的再生水试验装置。JAXA称这款新型的水净化设备比目前国际空间站上的旧设备体积更小、效率更高也更加节能,甚至还可以从宇航员排放的污浊物中提取水分。今年晚些时候,该再生水实验装置将跟随日本制造的HTV-8货运飞船前往国际空间站。

该新型水净化装置的总包商是日本栗田工业,设备体积约为70×60×55cm,重约100公斤。装置使用高温对有机物质进行电解,比现有净化设备的蒸馏方式更加高效,水转化率可以提高到85%左右。以宇航员的尿液为例,栗田工业预计每台实验设备一天可以从尿液中提取0.8升的净水。

日本新型太空水再生装置

与空间站上现有的水净化设备相比,新设备还有一个特有的“免维护”功能。传统设备是通过蒸馏冷凝方式获得水分,因此必须使用一次性的过滤器来过滤有害物质,过滤器每6个月就需要更换一次,这在太空中是件很麻烦的事。特别是未来远征火星时,饮食设备的免维护及可重复使用将大大改善宇航员的生存条件。

该新型水净化试验装置将于今年秋天与其他实验载荷一起前往日本种子岛发射场,并装进HTV-8货运飞船中由H2B火箭送往空间站。随后该装置将被转移到空间站上“希望号”日本实验舱,并由日本宇航员野口聪一开展为期半年的水回收净化实验。净化后的水样将被送回地球进行分析,以确定该装置是否可以太空无重力工况下正常运行。

日本HTV货运飞船

近期看来,这项实验与美国宇航局重返月球计划密切相关,因为月球飞船中水的重要性要远大于国际空间站,JAXA希望在2025年前可以完成该装置的研发并进入投入应用,以赶上美国登月的时间节点。装置的研发主任松本聪说,“我们的终极目标是每天从4名宇航员的尿液中生成7.2升水,以满足每次4人编队登月任务的用水需求”。

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