太空中，宇航员如何喝上一杯温水？

转自：中国科技网

科技日报记者 王延斌

“在太空中，即便是最基本的饮水需求，也面临着巨大的挑战。”4月18日，中国首批航天员、科普中国航空航天领域专家赵传东现身九阳30周年新品发布会，他带来了一个问题——“太空中，宇航员如何喝上一杯温水？”

早在设计之初，中国空间站就考虑到，航天员需要一台可以兼具净化和加热功能的净热一体产品。但在失重、无对流的空间站环境中，“宇航员喝上一杯温水”仍然是道难题。

据了解，九阳股份有限公司（以下简称九阳）是载人航天太空厨房研制单位，为中国空间站“太空厨房”研制了饮水分配器、热风加热装置、航天智能App等，为航天员乘组提供饮食饮水保障。

图为太空厨房模型。 受访者供图

破解净水器“登空”难题

赵传东向记者描述了一个场景：在失重的太空中，航天员喝水并不像地面上那样直接倒到嘴里，而是用筷子把水夹起，像吃菜一样“吃”进去，或者用吸管从专业的饮用水容器中吸取，甚至直接将水挤出来变成水球，一个个“吃”掉它。

“大家可能注意到，我们的快递小哥‘天舟’货运飞船，从地球向空间站运送水，但成本不低，每升水成本可达到一万左右。” 赵传东说。

为航天员研制净水器，任务便交到了九阳科研人员手里。在九阳总裁郭浪看来，第一个挑战就是在失重环境下，如何实现饮水过滤的绝对安全；第二个就是让宇航员喝上热水。

据了解，由于空间站相对狭小、密闭，贮存水并不能流动起来，这为有害微生物快速繁衍提供了温床。抑制细菌滋生，必须在原水中添加银离子。然而，长期饮用含有银离子的水，对人体有害。

在详细分析了空间站原水数据后，经过多方案论证，九阳科研人员开创性地研发出了一款特殊而高效的小体积除银滤芯，不仅可高效去除银离子，更实现无废水目标。

赵传东表示，与地面加热不同，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。” 赵传东说。

九阳科研人员最终通过改变滤芯结构，创新即时加热方式，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。

在经历了数百次专家评审、数千次模拟试验、数万次寿命论证后，九阳航天净水设备通过了航天环境的检测，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由此诞生。

把太空科技搬到民用净水器上

要求苛刻的航天技术如何落地？

记者注意到，在当天的发布会上，九阳航天净水设备的“民用版”亮了相——太空热小净R5P家用净水器。

“净水器过滤后的细菌等物质，可能会在滤芯内部肆意生长，还可能从净水器水龙头的出水口‘入侵’。”郭浪介绍，我们将航天氧化锌抗菌技术落地，应用在家用净水器上，解决了细菌入侵的问题。

据了解，锌离子对细菌的代谢平衡至关重要。利用氧化锌抗菌技术释放出的锌离子，穿透细胞膜进入细菌内部，然后破坏菌体结构，达到杀菌目的。

考虑到抗菌水管路只有与水接触后才产生作用，而流动的水依然有细菌滋生的风险，科研人员又将该净水器又加设了一道屏障——巴氏循环杀菌技术，用65—80℃的热水对管路进行周期性实时循环杀菌，就像“免疫系统”一样在净水器内部反复查杀。

将太空科技落地之后，循环杀菌、即时加热成为上述新品的两张王牌。

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，也离不开九阳研发的立体热风加热设备。由于航空食品大多用铝箔包装，不能直接放进微波炉里加热，而立体热风加热设备不仅没有包装限制，还能让食物受热更均匀，展现出更好的口感。

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