中國空間站，水資源再生使用率已超90%
中國空間站環(huán)控生保系統(tǒng)主任設(shè)計師 李森：在此之前，我們的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)已經(jīng)通過5個再生子系統(tǒng)，也就是電解制氧子系統(tǒng)、二氧化碳去除子系統(tǒng)、微量有害氣體去除子系統(tǒng)、尿處理子系統(tǒng)、水處理子系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)了大氣和水的再生，水資源的物質(zhì)閉合度已經(jīng)超過了80%，而這次經(jīng)過二氧化碳還原子系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，我們每天可以多回收一公斤左右的水，使水資源的物質(zhì)閉合度提高到了90%以上。
也就是說，在軌航天員喝的水，已經(jīng)有90%以上都是通過我們再生水產(chǎn)生的。當(dāng)然也有一小部分是由地面通過貨運飛船上行補給的，這部分只占不到10%。
系統(tǒng)每生成一公斤再生水，等于節(jié)省一公斤黃金
中國空間站環(huán)控生保系統(tǒng)主任設(shè)計師 李森：在空間站里，通過系統(tǒng)生成一公斤水，也就意味著我們后續(xù)可以每天少補給一公斤水，也意味著不需要再從地面上行物資中運送一公斤水了。俗話說“一克重量一克金”，火箭飛船一克重量的發(fā)射成本大約就是一克黃金的價值。
如果地面少補給一公斤的水，也就相當(dāng)于節(jié)省了一公斤的黃金，相當(dāng)于大約40萬元人民幣，所以環(huán)控生保系統(tǒng)的運用，大大減少了發(fā)射的補給。
環(huán)控生保系統(tǒng)運行一年多，情況如何？
中國空間站環(huán)控生保系統(tǒng)主任設(shè)計師 李森：從天和核心艙發(fā)射一直到現(xiàn)在，我們的環(huán)控生保系統(tǒng)也已經(jīng)運行了一年多時間。這一年多來，5個子系統(tǒng)運行都非常穩(wěn)定，各項參數(shù)也比較平穩(wěn)，系統(tǒng)功能實現(xiàn)得也都比較好，包括電解制氧系統(tǒng)，為神舟十二號3名航天員90天的駐留，以及神舟十三號3名航天員180天的駐留提供了充足的氧氣，也去除掉了產(chǎn)生的二氧化碳和有害氣體，提供了水等資源，保證了航天員在軌的生命安全，整套系統(tǒng)應(yīng)該說運行得非常好。
環(huán)控生保系統(tǒng)，最多可以保障多少位航天員的長時間駐留？
中國空間站環(huán)控生保系統(tǒng)主任設(shè)計師 李森：從神舟十二號和神舟十三號在軌運行情況來看，我們這套環(huán)控生保系統(tǒng)目前運行的擋位，比較匹配三人模式下的運行，運行水平還是不錯的。
而從現(xiàn)在的數(shù)據(jù)來看，我們目前核心艙的這一套系統(tǒng)可以支撐到六人的運行，包括電解制氧系統(tǒng)、二氧化碳去除系統(tǒng)。只是說在六人運行的時候，肯定會工作到比較高的擋位，或者說我們處理的速率會更快一些。
環(huán)控生保系統(tǒng)的未來會怎樣？
中國空間站環(huán)控生保系統(tǒng)主任設(shè)計師 李森：我們的環(huán)控生保系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展一直瞄準物質(zhì)閉合度的進一步提升。比如說水資源，我們現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了90%以上的回收循環(huán)利用，正在進行新一代霧化再生技術(shù)的研究。比如說，我們要從尿處理系統(tǒng)目前產(chǎn)生的尿殘液當(dāng)中來進一步提取水，將水分進一步回收，提高水資源的物質(zhì)閉合度。
我們目前正在地面上進行研究，未來還會利用新的技術(shù)，比如生物再生式技術(shù)，實現(xiàn)食物的再生，達到更高的環(huán)控生保技術(shù)水平。
如何讓資源能夠在太空“生生不息”？怎樣更好地保障航天員可以安心飛行，在天上安全舒適地工作和生活？我們繼續(xù)關(guān)注。
環(huán)控生保系統(tǒng)：從非再生到再生
2021年4月29日，天和核心艙從海南文昌航天發(fā)射場一飛沖天，宣告中國空間站建造首戰(zhàn)告捷，我國正式邁入空間站階段。
空間站建成后，航天員如何在密閉狹小的艙內(nèi)長期駐留？適合人生存的氣壓、風(fēng)速、空氣質(zhì)量和水又該如何保證？空間站的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)，就是回答這一系列問題的關(guān)鍵。
中國航天員中心環(huán)控生保研究室副研究員 劉力濤：在空間站，航天員可以根據(jù)自己的體感，他覺得我現(xiàn)在溫度高了，那我可以降1℃，如果溫度低了，我可以升1℃，完全是他自控的，類似于開空調(diào)一樣。
短期飛行，航天員用的都是消耗式的非再生技術(shù)。而到空間站執(zhí)行中長期飛行任務(wù)之后，如果再依靠非再生技術(shù)，那對地面的補給壓力就會非常大。另外，氧氣資源的再生也至關(guān)重要，畢竟，航天員一秒鐘都不能離開氧氣，而二氧化碳過高，人就會昏迷。那么，航天員在空間站生活必不可少的氧氣、水等資源，又是如何從“非再生”走向“再生”的呢？
中國航天員中心研究員 空間站系統(tǒng)副總設(shè)計師 劉向陽：我們是把氣體進行再生和凈化，包括二氧化碳的去除，微量有害氣體的去除。還有把水電解制成氧氣供他們呼吸，把尿處理成尿蒸餾水之后，還要進到一套水處理系統(tǒng)，處理成飲用水，包括冷凝水也要進入到水處理系統(tǒng)里面，這樣也可以處理成為飲用水。這五套（子）系統(tǒng)在軌聯(lián)合匹配工作，可以極大節(jié)約我們地面上行的航天員的消耗品。
今天是天和核心艙在軌運行的第449天，隨著航天員在軌駐留時間越來越長，今后對環(huán)控生保的壽命要求，自然也就很高。此外，航天員在軌維修環(huán)控生保項目，也將是系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。
中國航天員科研訓(xùn)練中心研究員、航天員系統(tǒng)副總設(shè)計師 吳志強：我們要始終保證這套系統(tǒng)的安全可靠運行，發(fā)生故障的時候可維修，所以在軌維修的這個設(shè)計理念，在系統(tǒng)研制過程中也是特別關(guān)注的。比如說防人誤設(shè)計，類似這些進行過大量的專門的設(shè)計。
目前，問天實驗艙已經(jīng)做好發(fā)射前的各項準備，空間站組合體也已調(diào)整入軌，具備與問天實驗艙交會對接的條件。問天實驗艙對接完成后，航天員將進入艙內(nèi)啟動生命維持系統(tǒng)，完成科學(xué)實驗柜的組裝，并開展交叉科學(xué)實驗。一系列期待，越來越近。
（來源：央視網(wǎng)）
