航天專家披露:美國用了十年研究才能在太空“喝尿”

時間:2013-10-11 08:22來源:錢江晚報 作者:章咪佳,周絲韻 點擊: 載入中...

  中秋節(jié)前,浙江科技館來了兩位重量級的科學(xué)家:73歲的上海航天技術(shù)研究院研究員陶建中、75歲的中國航天員科研訓(xùn)練中心研究員吳國興,他們都是中國航天事業(yè)的重要貢獻者和見證人。


  在昨天上午舉行的2013四季沐歌杯"航天科普大講堂"全國系列巡講杭州站的講演中,兩位航天領(lǐng)域的專家,向公眾講述了載人航天器背后,一些鮮為人知的故事和秘密。


  本次"航天科普大講堂",錢江晚報是合作媒體之一。


  錢江晚報與中國航天事業(yè)已經(jīng)有10多年的情緣。2002年神舟四號發(fā)射,本報特派記者前往酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,進行全程采訪報道。此后10多年中,有近20名錢報記者,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,現(xiàn)場采訪了從神舟五號、到神舟十號6座飛船,以及天宮一號空間實驗室的發(fā)射過程,完整記錄了中國載人航天事業(yè)飛躍發(fā)展的步伐。

 

 

  陶建中:交會對接次次成功這是我們中國人的驕傲

 


  "我嗓門大,不用話筒講。"因為話筒沒有調(diào)試好,上海航天技術(shù)研究院研究員陶建中,一上臺就說自己不怕沒有擴音設(shè)備。


  臺上臺下都樂了。


  這位73歲的老航天人,記性特別好,他記得中國每個航天器發(fā)射、返回,期間完成關(guān)鍵技術(shù)突破的時間,精確到秒。


  陶老從事航天事業(yè)50年,最為熟悉的,是他研究了大半輩子的航天器空間對接技術(shù)。


  中國航天事業(yè)"三步走"的任務(wù),已經(jīng)完成了"兩步",這其中最為重要的技術(shù)支撐,就是過硬的交會對接成績。


  "從天宮一號2011年9月29日21時16分3秒發(fā)射上天后,直到神十回來,我國先后進行過8次航天器交會,6次對接。"


  將來我們要建造的空間站,是由許多航天器組裝結(jié)合起來的,這需要運載火箭一次次把各種航天器"打"到天上去,通過交會對接技術(shù),將它們像變形金剛一樣組合起來。


  陶老講述了這時間不長的交會對接背后的跌宕起伏,"迄今為止,全世界在軌成功實現(xiàn)交會對接大約已有300多次。這背后,有許多失敗的教訓(xùn)。"


  前蘇聯(lián)搞航天器交會對接初期,每次新上一座飛船,一上天要對接,就出狀況:不是航天員辨不清東南西北,把對接方向搞反了,就是雷達壞了,無法對接,要不就是對接機構(gòu)卡殼了……美國早期進行交會對接,也有過失敗經(jīng)歷。


  相比較,我國起步雖然晚了10多年,但載人航天工程的進展,比美國、前蘇聯(lián)來得順利:自2011年天宮一號發(fā)射成功后,至今它已與3架航天器進行了6次對接,次次成功,實現(xiàn)了真正的"高精度對接".


  有多精?我國飛行器發(fā)射時間基本上做到了分秒不差,因為飛行器飛行的速度為8公里每秒,差一秒,就要多花8公里路的飛行燃料;而飛行器飛行高度誤差,一般不能超過2公里,而我們飛行器的高度誤差,精確到2米;再從軌道參數(shù)角度誤差來看,一般是不超過0.001度,而實際我們達到了0.00001度。


  陶老打趣說,"前段時間搞的中國達人秀,幫助很多人實現(xiàn)了個人的夢想;中國搞載人航天,實現(xiàn)的是中華民族的夢想。"

 

 

  吳國興:尿變水循環(huán)利用是我們急需攻克的難題

 


  "同學(xué)們,假設(shè)一下,如果有一天我們的神舟飛船飛上天去,跟美國的國際空間站對接了,你們猜美國航天員對中國航天員說的第一句話會是什么?"


  中國航天員科研訓(xùn)練中心研究員吳國興,一開講就給小觀眾們提了個大家從未考慮過的問題。


  "中文的'你好!'""地球怎么樣了?"……臺下小朋友們各種猜測。


  "呵呵,我想如果真有這樣一個場景,很有可能會是這句話'你們帶水了嗎?把你們的水給我們喝一點吧!'"


  "啊……"同學(xué)們睜大了眼睛,很意外。


  吳老說,我國宇航員上天,帶的飲用水都是礦泉水,美國空間站的宇航員不同,他們平常喝的水,是宇航員的尿液轉(zhuǎn)化處理而來的。


  "在幾百公里外太空中,水可是絕對的稀罕物。"吳老給大家算一筆賬:假設(shè)在國際空間站有7名機組人員,那么他們每年所需要的最低飲水量大概為6.8噸。從地球上運輸?shù)教眨抗锼倪\輸成本大概要5萬美元。那么每年光水的運輸花費,就得用去18億人民幣。


  吳老放了段錄像,宇航員在太空刷牙。首先,航天員將一滴水(有且只有一滴)放到牙刷上,再沾牙膏。然后,開始嘰里咕嚕地刷牙。當(dāng)刷牙完成后,航天員得把嘴里的水、牙膏咽下去,頂多再喝進去一滴水。


  在水資源極度缺乏的情況下,長時間需要待在太空的美國航天員,采取了喝"尿"的方式,來化解這一難題。


  "別小看這個事,尿變水是世界上一項非常先進、重要的技術(shù)。我國目前就還沒有這項技術(shù)。"吳老說,美國科學(xué)家花了10年時間,耗費了25億美元,研究出了這套"尿變水"系統(tǒng)。


  在航天器里,有專門的容器,收集宇航員的小便,系統(tǒng)通過將其變成蒸餾水、再去除雜質(zhì)等過程,最終將尿液變成可飲用的干凈的水。


  吳老一轉(zhuǎn)語調(diào):"但是呢,這事兒,不知道還好,試想給你一杯'純凈水',你喝著高興,再告訴你,這是尿變來的,你還能喝得下去嗎?"


  所以啊,美國宇航員要是能在空間站遇到中國同行,一上來就"討水喝"的可能性很大。


  笑歸笑。吳老說,其實"尿變水"技術(shù),它可以解決太空缺水的問題;它同時對地球上的人類,也有很大的價值,"有了這樣的技術(shù),我們就可以解決一些地區(qū)的水資源缺乏問題。"

(責(zé)任編輯:陳冬梅)
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