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中國航天科工集團有限公司二院206所科研樓男廁所的小便池前擺著三個(ge) 尿液收集桶，上麵貼著一紙說明——“科學實驗 請大家配合”，雖然桶裏添加了防腐劑，但揮發出的氣味依然時有飄出，不禁讓人掩鼻屏住呼吸。

5月10日，天舟四號貨運飛船順利起航，二院206研製的鈣去除組件、尿過濾器組件、潤滑水袋組件等產(chan) 品隨船上行，這些產(chan) 品是空間站環控生保尿處理子係統的消耗品，用來保障神舟十四號航天員乘組為(wei) 期半年的在軌生活。

天和核心艙升空後，被譽為(wei) 技術最難、係統最複雜的尿處理係統在軌表現良好，截至神舟十三號航天員乘組在軌任務圓滿完成，共計處理尿液1700升，產(chan) 生蒸餾水1400餘(yu) 升，為(wei) 航天員在軌生活提供了必備再生水。

水在來去之間

空間站是人類在地球外建立起的一方小天地，通過飛船建立的運輸連接十分有限，在天上生活的每樣物資都要像螞蟻搬家似的，一件件、一趟趟運上天，人類在地外營造出與(yu) 地球相似的生態環境，極盡所能把每一滴水留下。

航天員在軌時長小於(yu) 1個(ge) 月時，水等物資的需求量相對較少，可以完全由地麵提供。中國航天進入空間站時代，將開展至少十年的在軌運行，建立物化再生生命保障係統實現氧氣、水和其他物質的循環再生，能極大減少長期空間活動所需的地麵補給。

空間站的水從(cong) 哪來？貨運飛船定期上行水囊，為(wei) 航天員提供太空生存的“原始物資”。

如何用水？據測算，航天員每人每天需要飲用2.5升水，此外，空間站內(nei) 氧氣也需要通過電解水來供應，以滿足航天員的氧氣消耗量。

如何實現水循環？航天員通過身體(ti) 代謝將水以尿液、汗液、水蒸氣形式排出體(ti) 外，這其中尿液占據絕大部分。

人體(ti) 代謝出的水分，在空間站內(nei) 通過水處理和尿處理子係統進行淨化處理，實現空間站內(nei) 水資源的循環利用。目前，空間站內(nei) 水的回收率優(you) 於(yu) 95%，水利用率優(you) 於(yu) 83%，大大降低了貨運飛船上行水的補給量。

“尿處理係統峰值功率為(wei) 300瓦，比大部分家用電熱水壺的功率還低。”206所空間機電研究室崔主任介紹。

迎接未來的十年

尿處理子係統10~12個(ge) 小時即可處理完3天收集的尿液，這樣的成績來之不易。在關(guan) 鍵技術攻關(guan) 時，團隊開展了專(zhuan) 項攻關(guan) 工作，解決(jue) 尿處理技術難題，尿液中鈣結晶沉澱問題就是難題之一。

在失重環境下，人體(ti) 的鈣流失加重，尿液中的鈣超過溶解度就會(hui) 析出結晶，堵塞換熱器、閥門、過濾器等產(chan) 品，這對以蒸餾濃縮為(wei) 原理的係統是致命的。

為(wei) 了抑製尿處理係統中的鈣結晶，團隊集智攻關(guan) ，多方請教。最終，他們(men) 從(cong) 鍋爐水軟化中得到靈感，在上海複旦大學和天津南開大學材料專(zhuan) 家們(men) 的指導下，選擇了兩(liang) 種去除鈣的材料，又經過各項指標對比後擇優(you) 選用。如今，空間站的尿處理係統能夠從(cong) 6升尿液中提取出5升蒸餾水，濃縮的尿殘液依舊不會(hui) 形成鈣結晶沉澱。

“搞科研不可能一帆風順。”崔主任說，再生式環控生保是206所在空間工程領域開辟的一條新路，十年來，團隊逢山開路、遇水搭橋，攻克了一個(ge) 又一個(ge) 關(guan) 鍵技術。不斷有年輕人加入隊伍，使得團隊始終保持著朝氣蓬勃的氛圍，最終完成了這項 “長跑”。

尿處理係統研製貫徹了航天係統工程思維，在研製過程中不強求係統單項指標與(yu) 單機產(chan) 品的性能，而是優(you) 化各單機、組件與(yu) 係統的匹配性，使係統最優(you) 化，發揮最大效能。

尿處理子係統需要在軌運行10年以上，因此在研製之初就按照產(chan) 品的壽命與(yu) 可靠性指標，劃分了在軌可更換單元（簡稱ORU），用於(yu) 航天員在軌維修更換。需要更換的消耗品由貨運飛船定期補給，崔主任介紹：“就像汽車維護保養(yang) 一樣，按行駛公裏數更換機油、濾芯、蓄電池、輪胎等。”

後續發射的問天實驗艙也將配備尿處理子係統，空間站組合體(ti) 將進入“雙腎”時代。崔主任說：“十年磨一劍，項目成功時。之前遇到的挫折、經曆的痛苦、所有的付出都是值得的。

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