水資源的重要性不言而喻，特別是在太空探索中，它顯得尤為珍貴。然而，宇航員在太空中進(jìn)行任務(wù)時(shí)，要面臨嚴(yán)峻的水資源短缺問題。尿液和汗液等生理排泄物，如果不加處理就會(huì)成為甚至危及宇航員生命的威脅。因此，在太空中開發(fā)高效的水回收技術(shù)是至關(guān)重要的。
NASA的宇航員們?cè)?strong>國際空間站上實(shí)現(xiàn)了98%的水回收率，可謂是太空探索中的重大突破。經(jīng)過多年的探索和實(shí)驗(yàn)，水回收技術(shù)終于取得了重要的進(jìn)步。早在2008年，NASA就在國際空間站上安裝了尿液處理裝置，可惜運(yùn)行并不穩(wěn)定，時(shí)常出現(xiàn)故障和停機(jī)現(xiàn)象。隨著科技的發(fā)展，NASA利用高科技開發(fā)了一套智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)將尿液、汗液和水汽等轉(zhuǎn)化為飲用水，循環(huán)利用水資源，成為太空探索難以逾越的水回收技術(shù)。
智能水循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成
智能水循環(huán)系統(tǒng)主要包括環(huán)境控制和生命維持系統(tǒng)。這一系統(tǒng)由多個(gè)部件組成，各個(gè)部件在水回收的過程中都發(fā)揮重要的作用。除了回收尿液外，還可以回收宇航員呼吸、出汗和水汽產(chǎn)生的水分。智能水循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成如下所示：
1.尿液處理裝置：尿液處理裝置可以分解尿液中殘留的有害物質(zhì)，把水分分離出來，使其達(dá)到我們吃的食品都不如的純度，使得宇航員可以喝到純凈的水。
2.水處理裝置：呼吸、出汗和水汽產(chǎn)生的水汽會(huì)被先進(jìn)的除濕器捕獲，然后進(jìn)入水處理裝置，再次制造出飲用水。
3.鹽鹵處理裝置：鹽鹵處理裝置是實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用的核心設(shè)備，它可以從尿液蒸餾過程中產(chǎn)生的鹽鹵中提取出剩余的水分，并將其儲(chǔ)存起來，供宇航員使用。實(shí)現(xiàn)了鹽鹵中水分的充分分離，達(dá)到了水的循環(huán)利用。
智能水循環(huán)系統(tǒng)的制造過程
智能水循環(huán)系統(tǒng)的制造過程需要經(jīng)過多年的研發(fā)和測(cè)試，上文所述的每個(gè)部件的制造和使用都需要團(tuán)隊(duì)成員的共同努力。其中，鹽鹵處理裝置的發(fā)明和使用則是實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用的重要關(guān)鍵。
鹽鹵處理裝置可以通過正滲透的技術(shù)，利用溫度和壓力的差異將鹽鹵中的水分通過半透膜分離出來，再次實(shí)現(xiàn)水的回收利用。NASA在2019年將鹽鹵處理裝置送入太空站，并在2020年開始了測(cè)試。鹽鹵處理裝置通過技術(shù)手段充分提取鹽鹵中的水分，拓寬了水的利用渠道，實(shí)現(xiàn)了水的再次利用，大大減少了水的浪費(fèi)，保持了水資源的可持續(xù)利用。
智能水循環(huán)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展
智能水循環(huán)系統(tǒng)可以使宇航員們更好地利用有限的水資源，減少對(duì)地球的依賴。同時(shí)，這種系統(tǒng)也可以為未來更長遠(yuǎn)的太空探索提供可持續(xù)的水資源，大幅度削減成本和時(shí)間。這套設(shè)備的使用不僅能夠保證宇航員的生命，還能帶給人們未來的機(jī)遇與發(fā)展。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的同時(shí)，宇航員們也需要克服心理上的障礙，接受喝自己和同伴的排泄物中提取出來的純凈水這一事實(shí)。
個(gè)人總結(jié)
智能水循環(huán)系統(tǒng)的成功應(yīng)用并不是因?yàn)楹?jiǎn)單的機(jī)器和技術(shù)的集合，而是需要團(tuán)隊(duì)成員的共同努力，經(jīng)歷了多年的研究和實(shí)踐，才使得能夠獲取如此高的水回收率。在這個(gè)過程中，我們可以看到天朝科學(xué)家們的無畏精神，這種無畏精神不僅限于太空探索，而是應(yīng)該成為我們做任何事情的動(dòng)力。相信“智能水循環(huán)系統(tǒng)”這樣的太空技術(shù)也會(huì)不斷地向前推進(jìn)，讓我們共同期待著它在未來的推廣和應(yīng)用中發(fā)揮更多的作用。
