文 | 华商韬略 晁晁
太空里喝水,是个技术活,喝好水,更需高科技。
12月9日下午,“天宫课堂”第一课正式开讲,这是中国空间站首次太空授课活动。中国航天员王亚平介绍了空间站内的太空厨房,让人大开眼界。
由于失重,航天员在太空中喝水不能像地面上那样直接倒到嘴里,需要用吸管从专业的饮用水容器中吸水喝,或者直接将水挤出来变成水球,一个个“吃”掉它。
在太空里,喝水吃饭等日常动作,都变成了技术活,需要“太空科技”的加持。
【扬帆起航 九阳承接载人航天净水技术研制任务】
神舟十三号航天员将驻留六个月之久,时间长,用水量自然可观。
这些水怎么来的?肯定不能靠运,因为成本太高了!美国测算过,一公斤物资送上国际空间站,成本是5万美元,约合32万元人民币。
正因如此,中国航天员用水主要靠就地转化。据中国航天员刘伯明透露,航天员上行携带只是一小部分水,“仅够我们首波入住的时候前一周的饮用水”。至于剩下来的用水需求,刘伯明表示,“我们的环控生保系统启动,我们就会产生再生水。”
中国空间站设计之初,就考虑一台兼具净化和加热功能的净热一体产品供航天员使用。为让航天员在太空喝上一杯健康的净热水,2013年,载人航天相关部门开始向社会征集科研力量。
经过严格的层层选拔,九阳最终以领先的净水技术和过硬的科研实力,成为载人航天净水技术合作伙伴,正式参与到中国载人航天工程空间站“太空厨房”任务中。
作为载人航天太空厨房研制单位,九阳严格按照航天相关要求,第一时间建立航天研发实验室。九阳研制的“太空厨房”项目包含净水设备和热风加热设备,负责保障航天员的日常健康饮水和一日三餐。
【原创科技 航天品质破解净水器“登天”难关】
失重、无对流的空间站环境,对“太空厨房”建设提出了极为严苛的要求。摆在九阳面前的第一个难关,就是在失重的环境下,如何实现饮水过滤的绝对安全?
载人航天器相对狭小、密闭,贮存的水又不像地面是流动的,这为有害微生物的快速繁衍提供了极好的温床。据了解,“和平号空间站”、“国际空间站”就多次出现因微生物污染导致的运行故障。只有在原水中添加银离子才能有效抑制细菌滋生。但长期饮用含有银离子的水,会对人体造成不良影响。怎么办?
为此,九阳立马启动关键技术研发。在详细分析了空间站原水数据后,经过多方案论证,创新研发出一款特殊的、高效的小体积除银滤芯,不但可以实现高效去除银离子,还有助于实现无废水的航天净水目标。
与地面的加热不同,太空中无对流的环境让水无法快速均匀加热,失重的情形又会导致加热产生的水蒸气漂浮泄露损害设备安全,所以,传统意义上的“烧开水”在空间站是无法实现的。九阳通过改变滤芯结构,创新即时加热,实现水温、水量的精准控制,让航天员在太空中也能随时喝上热水。
此外,为了减轻净水设备的体积重量,达到载人航天器的可靠性要求,九阳将设备上的每一个零件细化拆解、对比择优。
最终,在经历了数百次专家评审、数千次模拟试验、数万次寿命论证,2021年,九阳航天净水设备经过航天环境的检测,一台符合航天标准,能够应对太空极端环境和飞船载荷的净水器就诞生了。
【飞天逐梦——助力航天员 喝上健康饮用水、吃上热饭】
2021年4月29日,九阳研制的净水器随天和核心舱成功发射入驻中国空间站,并成功保障了神舟十二号航天员健康饮水。目前,正在中国空间站继续保障神舟十三号航天员的健康饮水。
值得一提的是,航天员在太空中能吃到热气腾腾的鱼香肉丝、宫保鸡丁家常饭菜,离不开九阳“太空厨房”研发的热风加热设备。这是因为航空食品大多用铝箔包装,不能直接放进微波炉里加热。而热风加热设备不仅没有包装限制,可以实现360度热风循环加热,让食物受热更均匀,口感更好,就跟在家的感觉一样。
随着大众健康意识日益提升,消费者对净水产品的印象也从基础的净化需求转变为更健康、多功能、智能化等多维度综合产品。
在保障航天员饮食饮水的同时,九阳还将航天净热水技术应用到民用水家电产品中。其中,九阳根据生活场景研制推出民用净热一体机——九阳热小净:这款净水器就和空间站上航天员所使用的净水设备是同样的技术,不但可以起到净化水的作用,还可以秒出热水,无论是45℃泡奶粉、80℃泡咖啡、90℃泡茶、100℃烧开,都能自由选择,在家也能享受航天品质净热水。
【参考资料】
[1]《2020中国航天大年来了》中国青年报
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