4月29日,中国载人航天工程空间站天和核心舱成功发射入轨,由中国航天科工二院206所研制的环控生保尿处理子系统及水处理净化器等组件产品作为天和核心舱环控生保关键子系统之一参加了本次发生任务。尿处理子系统入轨后成功启动工作,功能性能稳定,系统遥测参数正常。

黑科技!我国研发空间站尿液处理技术填补国际空白

尿处理子系统是空间站环控生保分系统的重要组成部分,作为空间站内水资源循环利用的重要环节,是载人空间站任务实现航天员长期在轨驻留的标志性关键产品之一,对于空间站建造与运营具有重要支撑作用。


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,从而把尿液中的水分提取利用,实现了空间站水资源的循环利用,同时减轻了货运飞船的载荷负担,大大降低空间站的运营成本。

黑科技!我国研发空间站尿液处理技术填补国际空白

206所空间机电技术研究室主任崔广志向记者介绍,尿处理子系统单工作周期内能够从6升尿液从提出5升的蒸馏水,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,超出国家《生活饮用水卫生标准》及《航天员饮用水卫生标准》要求,可以满足在空间站中长期驻留的航天员饮用、清洁、制氧等用途。


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。


“空间站尿液处理技术是国际公认的技术难题,也我国空间站建造的关键技术之一。”子系统负责人206所科技委副总师李建冬介绍。尿处理子系统工作于微重力环境下,处理的工质为添加了预处理剂的尿液,具有强酸性、强腐蚀性与易结晶沉淀的特点,对于系统的机电运动部件长期可靠运行是极大的挑战。面对空间站产品的长寿命、高可靠性要求,团队综合考虑“机、电、气、液、热”等多方面因素,开展新技术、新材料、新工艺的摸索与试验验证,确保实现产品的长寿命、高可靠性指标要求。


文章来源: 中国日报

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