神舟十四号航天员啥时进入空间站 神舟十四号航天员驻留空间站6个月

不知不觉间，神舟十四号3名航天员已经驻留空间站已经快6个月了，我们都知道，一个人不喝水是没有办法生活的，水是地球上最宝贵的资源， 在航天中也如此，水是维持航天员生命和进行正常工作的最基本条件。

神州十四号航天员每人每天需要2升的水，3个人一天就是6升的水，180天就需要消耗1080升的水。而且这还不包括卫生用水，卫生用水每人每天需要400毫升，180天就是216升水。

也就是说，3名航天员在空间站执行6个月的任务，光水的消耗就需要1296升水，这个是实际的消耗数量，那在空间站中，配给的水资源量，肯定是要多于这个数量的。

天舟货运飞船一趟的运载量也才6.9吨，还要拉实验器材设备、生活物资，不可能光拉水了。而且如果拉水的话，成本也太高了，2015年，向国际空间站发射运送0.5kg水的费用大约是2.5万美元。

【此数据来自“Design and implementation of regenerative life support system in the China space station”】

那这个水是如何解决的呢？在以往的短周期任务中，航天员所需的消耗性物资及水可以通过地面与空间往返运输支持，但是在长期载人飞行的空间站中，如果消耗性资源通过地面供给，则会产生巨大的运输及维护费用。因此，必须进行消耗性物质回收再生利用，将一些主要的消耗品如大气和废水回收再生并加以利用，减少地面后勤的负担，降低运行费用。

中国空间站构建了一套完善的再生生保系统。中国再生生保系统包括6个再生子系统，即电解制氧子系统、二氧化碳去除子系统、微量有害气体去除子系统、尿处理子系统、水处理子系统和二氧化碳还原子系统。

空间站每天都会产生一定的废水，废水的来源包括二氧化碳还原，降温除湿产生的冷凝水，生活废水及乘员尿液。依靠废水处理，中国空间站实现了站内水资源的再生。

其中尿液是航天员饮用水的主要来源，尿液含各类有机物和无机物100 多种, 其中, 约占 5 % 的杂质主要是尿素、氯化钠和各类酸。 尿液中有机物、氨氮和盐的含量都很高, 其最主要杂质尿素是不稳定的极性非离子污染物, 处理难度较大。

中国和美俄等航天大国都投入了大量的人力物力进行了系统的研究，攻克了许多科学技术难题，才成功研制出尿液处理系统。

空间站中尿液的处理通常包括预处理、物质回收 和后处理。预处理主要是完成尿液的收集，预处理剂的 添加以及气液相的分离；预处理剂的添加主要是为了 避免尿液中尿素水解释放出的氨气引起空气污染，所以在空间站处理回收尿液之前，都添加了化学药剂预处理尿液以防止尿素水解。后处理主要用于进一 步净化从尿液中回收的水分， 再生水的后处理主要是对从尿液中分离出来的再生水进行消毒、杀菌和过滤等净化处理，使净化后的水满足电解水制氧用水、生活用水及饮用水标准。其中的难点是残留的有机物杂质、氨、亚硝酸盐和硝酸盐离子去除。使其达到饮用水标准。

中国空间站采用了最先进的蒸气压缩蒸馏技术，来实现尿液再生，这项技术难度非常大，简单理解来说，让尿液经过蒸馏装置，将水蒸发分离出来，而后输送至颗粒过滤器和多次过滤系统去除无机物和非挥发性有机物，进一步在催化反应器中氧化低分子量的有机物，最后通过气液分离和离子交换装置，将其中的无机盐离子去除，并消除残留微生物，便可再次利用。

2012年，航天科工二院206所开始承担研制尿处理子系统研制任务，十年来，团队历经产品的工程样机、初样与正样研制过程，先后突破低压旋转蒸馏、气液两相流输送与分离、无润滑旋转动密封、尿液钙结晶与沉淀、蒸馏废气处理等十余项关键技术，实现了从“尿”中取“水”，填补多项国内技术空白。

中国空间站里经过蒸气压缩蒸馏技术净化的水不仅可以达到饮用水标准，甚至超出了生活饮用水卫生标准与航天员饮用水卫生标准要求，可以用于航天员的清洁与制氧需求。

目前根据实际的数据来看，该尿处理子系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水，最大产水速率为2.5升每小时，蒸馏水经过水处理子系统净化后的再生水。在真正实现空间站水资源循环利用的同时减轻了货运飞船的载荷负担，大大降低了空间站运营成本。

根据研究人员的统计，将航天员排出湿气收集成冷凝水，尿液回收再处理成饮用水和电解制氧，整个水的回收效率优于95%，水利用效率优于83%，均满足指标要求。

虽然想起来感觉不太舒服，但是经过提炼的水，比地球上任何的水都干净。另外，这也是没有办法的事情，通过尿处理相当于每日节省大约42.5万美元的费用（包括装水的水箱的发射运输费），一年下来，仅水的发射运输费就可节省约1.55亿美元。

在未来，为了给航天员提供更为舒适安全的生存环境，科学家还在研制由植物、动物和微生物组成的人工生态系统，尿液处理系统将进一步升级，可将尿液中的营养物质回收用于植物生长所需营养液的配制，既可以保证植物的正常生长，也有助于实现系统内物质的循环利用，从而极大地减少长期空间活动所需的地面补给。

欧洲航天局提出了在空间站部署生物再生式生命保障系统的计划，如微生态生命支持系统方案（Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELiSSA)）。其核心理念是开发一种生物系统，将废物封闭在资源循环中，即将人类的排泄物和二氧化碳等转化为食物、水、氧气，从而使人类能够长期执行太空飞行任务。

相信随着科学技术的不断发展，人类对太空的探索也会取得越来越大的突破。