據Space北京時間11月8日報道,國際空間站新安裝了一套生命支持系統,它能大幅減少為生成氧氣而需要運送到國際空間站的水。
國際空間站新安裝的生命支持系統
該系統是向所謂閉環生命支持系統邁出的重要一步。有朝一日,閉環生命支持系統可以無限期地維持航天員生命活動,而無需從地球運送補給。這類生命支持系統對于未來長期的登月和登陸火星任務至關重要。
國際空間站新安裝的先進閉環系統由歐洲航天局研發,9月末由日本HTV-7貨運飛船運送到國際空間站。它能把氧氣生成系統所需要的水減少400公升。
先進閉環系統重達750公斤,安裝在一個2 X 1 X 0.9米的載荷架上,能把航天員呼出的50%的二氧化碳重新轉化成氧氣。當空氣經過該系統時,二氧化碳被捕獲在材質為胺的小玻璃球中。
歐洲航天局先進閉環系統研發團隊負責人丹尼爾·勞里尼(Daniele Laurini)說,“一旦我們從空間站空氣中去除二氧化碳,并利用這些材料對二氧化碳進行提純,我們就能得到基本上完全純凈的二氧化碳。
水被進一步分解成氫氣和更重要的氧氣——可以供航天員呼吸。過去,生成氧氣所需要的水必須從地球上運送。勞里尼說,新的工藝能生成等量的水和甲烷。但目前甲烷得不到利用。
勞里尼表示,“在軌道上處理純甲烷,利用它生成有用的物質是一項巨大挑戰。在微重力環境中,塵埃是混亂的,因此,我們只是把甲烷排放到太空中。”
勞里尼說,他的團隊并不打算提高系統的回收率,回收超過50%的呼出二氧化碳。但明年該團隊將與德國機構DLR合作,利用后者開發的藻類光生物反應器對該系統進行測試。
歐洲航天局官員在一份聲明中稱,先進閉環系統將于11月安裝在國際空間站的美國模塊上,為三名航天員提供所需氧氣的半數。歐洲航天局計劃對先進閉環系統進行1、或2年測試。國際空間站的生命支持系統已經能把航天員的尿液處理成飲用水。
未來,月球軌道空間站可能會安裝類似于先進閉環系統的設備,幫助生成可呼吸的空氣。勞里尼表示,在任何航天器上安裝諸如先進閉環系統之類的設備,只對長時間的任務有意義。
對于未來可能歷時數年的火星任務,閉環生命支持系統是必需的。從地球上運送補給是不可能的,攜帶足夠整個任務持續時間使用的資源成本太高。
歐洲航天局已經在開發被稱作Melissa的閉環生命支持系統,能夠再生航天員在火星上生存所需要的全部資源:食物、水和氧氣。這一系統將收集航天員呼出的空氣、人類排泄物和廢水,利用細菌、藻類和更高級的植物,生成飲用水和供呼吸用的氧氣。這一系統還能生長植物,為航天員提供食品。