在执行长达180天的太空任务期间,宇航员们每日需消耗4.4升的水资源。面对这一需求,太空中的水源又从何而来呢?宇航员在太空的日常工作充满了挑战,他们无法像在地球上那样随意选择食物和饮料。虽然食物可以通过压缩包装的方式携带,但大量水资源的运输却是一个难题,尤其是我国执行太空任务时,宇航员人数有时多达三人,对水资源的需求更是庞大。

水,被誉为"生命之源",地球上所有生物的起源都与海洋息息相关。水在生物体内占据着最大的比例,这是亿万年进化过程中留下的印记。人体大约70%的成分是水,水在维持生命活动中扮演着至关重要的角色。水参与人体的新陈代谢过程,是物质运输的载体。缺乏水分时,人体的物质交换会受到影响,废物无法及时排出,对健康构成威胁。当体温过高,水的蒸发增加,帮助身体散热。如果散热不及时,高温可能损伤器官。血液的主要成分也是水,没有水,血红蛋白无法在体内循环,导致缺氧。水还是人体化学反应的介质,参与了诸如有氧呼吸、离子结合等众多生化过程。缺乏水分,这些反应将受阻,影响身体健康。水也是人体的润滑剂,保持眼球和呼吸黏膜的湿润。没有水,人将看不清东西,呼吸困难,甚至危及生命。

在太空中,水的重要性更是不言而喻。地球上的水主要用于饮用和日常使用,但在太空中,水还用于制造氧气。水分子由一个氧原子和两个氢原子构成,氧气是宇航员生存的必需品。太空中没有空气,宇航员的呼吸依赖于飞船制造的氧气,这就需要电解水。如果仅靠飞船携带水,按照每人每天4.4升的标准,三名宇航员所需的水量将非常庞大,这将导致航天器超载。因此,太空用水必须严格控制重量。

为了解决这一问题,宇航员们充分利用太空中的水资源。除了飞船携带的水,还包括宇航员自身的水分,如每天蒸发的汗液、排出的尿液以及粪便和呼吸中的水分。太空舱内设有特殊的水分收集装置,可以收集这些水分并进行循环利用。然而,循环水容易造成物质沉淀,因此在使用前需要进行检测,确保微生物和矿物质含量符合标准。此外,太空中的失重环境使得水分子容易逃逸,因此宇航员喝水时不能使用杯子,而是将水装进袋子,像食用果冻一样挤入口中。

太空站的宇航员工作时间更长,循环水足以满足饮用需求。但在洗澡方面,由于太空中水资源的珍贵,宇航员通常不使用水洗澡,而是使用一种特殊的材料进行身体清洁。这种材料既轻薄又坚韧,含有清洁肌肤所需的物质,只需擦拭即可达到清洁效果。至于洗头发,宇航员使用一种免洗香波,涂抹后用湿纸巾擦下,即可完成洗发。

飞船中的水还用于进行科学实验,一些失重实验在地球上无法完成,因此需要在太空中抓紧进行。虽然可以通过运输飞船送水,但成本非常昂贵,每升水的运输成本高达一万美元。而通过太空水提取工艺,可以从尿液中提取大量水分,节省了大量成本。据统计,三名宇航员180天的尿液可以提取约756升水,折合美元756万。加上粪便水分的回收,总共节省了1500多万美元。

宇航员的艰苦训练和太空中的挑战是众所周知的。他们不仅要承受身体上的变化,如骨质疏松、视力问题,还要面对巨大的精神压力。尽管如此,宇航员们依然以饱满的热情完成任务,展现了人类的勇气和智慧。同时,我们也不应忘记那些为太空探索事业献身的航天员,他们是人类共同的骄傲。

 

 


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