科普 | “天上之水”何处来？太空供水真有才！
诗仙李白的《将进酒》中有这样的诗句：“君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。”在载人航天活动日益频繁的今天，太空供水已必不可少。那么，这“天上之水”从哪里来？有什么用处？航天员要怎样饮用？如何确保太空中饮用水的安全充足？
“天上之水”并不是同一个渠道而来，根据载人航天器的型号和任务不同，其来源也不一样。最简单粗暴的一种，就是通过地面携带和货运飞船补给而来的水，取自地球。除了自带，太空中还可以自产水，即使用燃料电池生成水。在长期飞行中，由于用水量很大，除了以上两种渠道，还需利用回收和再生水。未来在我国空间站上，航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收，排泄的尿液也会回收净化，重新作为饮用水和生活用水使用。
太空是一个无水环境，为了确保航天员的生命安全，载人航天器必须向航天员供氧、供食和供水。通常，载人航天器都有专门的供水系统，专为航天员提供饮用水和卫生用水，并为生命保障系统提供设备用水。在一些特定的任务中，还需提供动物、植物用水及实验用水。当然，太空供水主要是为了供航天员饮用，但并不是所有饮用水都来自于供水系统。只有正常在轨飞行期间的饮水、着陆后舱内再适应饮水和储备饮水由载人航天器供水系统提供。航天员需要从供水系统中获取饮用水时，借助的是贮水箱，其他饮水可由袋装水提供。
中国航天员饮用的袋装水
在地球上，喝水是件再平常不过的事，无需学习便能“无师自通”。但在失重环境下，装满水的杯子无论口朝哪里，在太空中都不会流出来。因此，在太空中喝水是一件颇费周折的事，航天员在地面要专门学习在太空中如何喝水。
载人航天器为了满足航天员的饮水需求，配有可直接饮用的贮水箱和袋装水，相当于“桶装水”和“瓶装水”。袋装水配有吸管和止水夹与水袋连接。航天员要想喝到水，只要将吸管放入口中，松开止水夹，揉捏水袋，水就会被挤或吸进嘴里。如果喝好水，水袋里还有水，就要压紧止水夹，再取吸水管。
航天员王亚平在天宫一号的“太空课堂”上示范喝水
航天员要想通过航天器上携带的贮水箱饮水，同样要按照一定的步骤进行。首先，航天员要把贮水箱中的水灌到储水组件“水壶”中。灌水时，航天员利用增压装置给贮水箱加压，排空水壶内的空气，向水壶注水。灌水完毕后，将水壶与一个供水器连接。航天员需要饮水时，只需取出个人饮水嘴，安装在供水器上，再将饮水嘴放入口中，按下按钮开关就可以喝到水了。
中国航天员们在太空中饮水
通常，有三项基本要求：航天饮用水供给必须达到摄取可靠、水量足够和水质合格。
摄取可靠，是说饮水供给系统的硬件设备必须适于失重环境下使用。也就是要确保航天员能够安全可靠地喝到饮用水、用饮用水制备复水食品和复水饮料。
水量足够，是指饮用水的供给量应满足航天员的饮水需求。由于不同的航天飞行任务时长和成员人数不同，饮用水的供给量也不相同。一般，在轨飞行时，每位航天员每天饮用水供给量为2.5～3.0L。我国神舟飞船的供水量为每人每天3.0L。
水质合格，也就是确保航天饮用水的卫生安全。这就需要对其进行消毒处理。航天饮用水基本上都采用化学方法进行消毒。为了保证水质在储存期间不至于下降，长期飞行需要提高加注水中银的浓度。现阶段我国也采用银离子作为航天饮用水的消毒剂。
来源/中国航天科普官方公众号
航天创造美好生活