太空飞船中是如何用水的

当你此时此刻哗哗用水的时候，你可想到宇航员在太空用水的情景？宇航员职业令人神往，但进入太空的至今只占人类的亿分之几。他们在太空见到的最美丽的景致,恐怕就是地球这颗美丽的“水球”了。水是生命之源，人可以不吃东西，但不能没有水和空气。那么，太空飞船中的水问题是如何解决的呢？

一、水从哪来

飞船生命保障分系统中最为重要的是供水系统，它的主要任务是供给航天员生活用水。水从哪里来？飞船内的供水系统是采用多种方法解决的。如果飞船飞行时间较短的，宇航员用水的来源主要是直接携带。但带去麻烦，不容易，而且用不了多久。由于载人飞船发射费用昂贵，约1万美元／千克，而一个航天员每天需要消耗水2500毫升，迄今为止，美国和俄罗斯都采用这一方法，这样更加方便安全食用。通常航天器发射时携带的水储存在严格消毒后的玻璃或金属罐中，每个水罐的容量不大，以避免剩水变质和浪费。但是航天器所能携带的水毕竟有限，因为带多了就会增加航天器的有效载荷，使火箭的发射重量成倍增加，何况带得再多，也不能保证宇航员长时间飞行的需要。但如果要在太空长期居住，恐怕飞船内要闹水荒了。现阶段，毫无疑问，寥寥可数的载人航天大国中，宇航员的太空用水基本上都是从地球上带去的，如中国的神州飞船、美国已经退役的航天飞机等。由于此类航天器在太空滞留时间较短，人们水用量较少，所以在飞船上布置水循环系统会太麻烦。如果是空间站这类需要长期在太空中滞留的飞船，则飞船上的饮用水除了从地球上运去的以外，主要依靠水循环装置净化——说白了，就是将人体排出的液体（尿液、汗水、大便中的水分）以及生活废水，通过各种手段收集，然后用逆渗透膜过滤，然后再次饮用、使用。

由于空间站长期滞留太空，安装这种水循环设备就有利可图了。对于这种空间站而言，从地球上运水只是水循环设备的一个补充而已。

二、如何喝水

在太空微重力环境中绝不能用杯子饮水，因为在微重力条件下水不会往下流，所以将杯子倒过来水也不会自动流进嘴里面。在太空饮水一般都是用吸管吸。装饮料的容器一端有一个注水孔，航天员用塑料吸管插入注水孔吸饮。中国人爱喝茶，营养专家配制了一种茶精，喝的时候，航天员只要将水从单向阀门注入，再捏一捏晃一晃，就可以喝了，据说味道相当不错。

（我国神州十号宇航员王亚平）

三、如何洗澡

太空中的水是十分珍贵的。在空间站中，宇航员每天所需的水量约为3.5 公升。虽然可以洗澡，但在太空中洗澡对于航天员来说仍然是项大工程。由于处在失重状态，洗澡要先把脚固定住，不然身体被水一冲会不停翻跟头。失重环境下的水也和地球上的不一样，不会聚在一起，而是一粒粒的小水珠，很容易呛伤人，航天员还要戴上呼吸罩和护目罩。

洗完澡后，身上的污水不会自动流下来，需要开动水泵连同空气一起抽走。洗一次澡，真正的洗澡时间只有15分钟，可清理污水和其他准备工作却需45分钟左右。

航天员的洗发液是特制的。这种洗发液96%的成分是从植物中提取的，在失重的状态下能变为十分细小的颗粒。洗头时，它很容易带走头上的污垢。洗完后，用餐巾纸或毛巾一擦，洗发液就被清除得一干二净。目前，航天员洗脸主要还是靠湿毛巾擦拭，这也是中国航天员采用的洗脸方式。

四、如何冲厕所

在太空飞船中冲厕所的概念，与我们日常生活就完全不同，不能用水冲，它是靠风机来抽吸，先把其中的水分、臭气抽掉，再把干的部分自动用塑料袋密封起来。小便也是这样，有专用的小便收集器，防止小便在舱内飞溅，以免引起舱内污染和电线短路。美国“奋进”号航天飞机上装备有一种太空马桶，造价高达2340万美元。这种马桶可贮存处理更多粪便，有独立的尿液分离器，可将尿和粪便分开处理。马桶上的气流导引装置，解决了失重条件下人体排泄的困难。美国科学家一直为太空站的污水处理问题绞尽脑汁，多年来，美国宇航局（NASA）也一直在考虑如何更加高效地解决污水循环利用的问题。亚拉巴马州汉斯维尔市的马歇尔航天飞行中心日前测试完成一种太空站水循环处理设备。这种设备不仅可以净化宇航员呼吸运动产生的体液，甚至连“尿液也处理得比任何一个水龙头里流出来的水还要清洁”。

（太空飞船中的如厕设备）

五、如何用水进行太空实验

（我国航天员在太空进行水试验电视教学）

除了宇航员要用水，不少太空试验也要用到水。比如,美籍华人物理学家王赣骏的“液滴实验”,就是用水和甘油的混合液, 制成直径1厘米的液滴,悬在太空实验箱中进行的。滚圆滚圆的液滴,晶莹透亮,利用声波能量控制,时而旋转,时而振动,时跑时停,活泼极了。这个实验是从500多项申请中筛选确定的14项之一。它能帮助人们推知天体运行的一些性质,为寻找理想的耐高温材料、合成新材料提供科学依据。所以,虽耗资5000万美元,占用了实验室1/6的空间,也是很有意义和值得的。

（未来太空城中巨大的水循环系统）

结语：太空之旅，使人类充满诱惑，而解决水问题，令人绞尽脑汁。宇航员将来可否能自己动手种植收获作物，加工制作食品，榨取果汁，提取水源，以保证供应在太空生活中的水袋子和菜篮子，也许在不久的将来，人们要在空间站长期入住和星际之旅等，只要种植面积足够的像甘薯、土豆、小麦、浮萍等作物，不论多长时间的旅行和入住都能保证丰衣足食，水源充足，人类可以长期生存！如果人类还想飞得更高更远，水的供应毕竟是少不了的。但要真正要解决太空用水问题，还需待时日。

（本文来自科普中国-科普科幻作者雷虹。个人微信公众号：细听星语）