航天员在空间站是怎么上厕所的?
空间站里的洗手间是真空的,航天员上厕所时必须坐在精心设计的马桶上,两脚先放进固定的脚套里,腰间用座带绑好,用手扶着手柄。
如果是大便,不是用水冲,而是用一个特别的抽气机,将粪便吸进塑料盒里。每解一次,就会更换一个盒,这些盛着粪便的塑料盒会在航天员进行太空出走时用特殊方式消化在太空。如果是小便,也是利用抽气机,将其吸进一个特别形状的杯子里,经过橡皮管灌进地板下的污水池里。
空间站的尿液处理技术
空间站尿液处理技术是国际公认的技术难题,也是我国空间站成功建造的关键技术之一。206所空间机电技术研究室主任崔广志介绍,2012年,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”,成功变废为宝,填补多项国内技术空白。
团队采用低压蒸馏,因为在高温度下,尿液中的一些物质会挥发出来,而低温度下蒸出的水比较纯净。采用负压后,压力被降到大气压的1/10,这样蒸出的水品质比较好。
崔广志说,在这个过程中,最大程度实现了节能。尿在蒸发时得加热,而蒸发作用是吸热的,如果不给水持续加热,它不会蒸发也不会沸腾,但加热后,水蒸气液化放热,如果工作人员用冷源来降温,既消耗冷源,又耗电,会浪费双层的能量。所以团队采用前热回收的方式,在液化的过程中把热量回收,可用于尿的加热,实现了节能。
尿处理子系统采用蒸汽压缩蒸馏技术将预处理后的尿液进行旋转蒸馏,收集到的水蒸气冷凝后形成蒸馏水,然后将蒸馏水输出给水处理子系统进行深度净化处理。
尿处理子系统单工作周期内能够从6升尿液中从提取5升的蒸馏水,经过水处理子系统净化后的再生水,超出国家《生活饮用水卫生标准》及《航天员饮用水卫生标准》的要求,可以满足在空间站中长期驻留的航天员清洁、制氧等用途。