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Richard Hollingham 調(diào)查發(fā)現(xiàn),，國際空間站的廁所能夠提供急需的飲用水,，但是它平時(shí)不工作,，除非到它需要工作的時(shí)候,。 Jennifer Pruitt是美國航空航天局的尿液處理首席工程師。這個(gè)職位可能是美國航空航天局,，甚至是全世界中最有意思的一個(gè)職位,。(你真的是這樣覺的的嗎？) “這一頭銜是我喜歡這個(gè)工作的其中一個(gè)原因,，”她自豪地說道,，“世界上并沒有很多人從事懂得這項(xiàng)技術(shù)?！?/p> Pruitt在位于阿拉巴馬州的亨茨維爾市的馬歇爾太空飛行中心工作,，負(fù)責(zé)國際空間站的水回收系統(tǒng),，她的目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一個(gè)最有效的方法從宇航員的尿液中提取飲用水。 尿液中含有95%左右的水(其余部分由人體的化學(xué)廢棄物組成),，所以可以從兩個(gè)國際空間站的廁所中提取獲得大量的水,，這樣就可以減少從地球上攜帶飲用水到空間站上的昂貴成本。 在Pruitt的實(shí)驗(yàn)室外就布置著一個(gè)小小的關(guān)于尿液的展覽區(qū),。裝著尿液的廣口瓶依次在架子上排列展示：從無比正常的淺黃色,，到棕色，再到令人不安的黑色,。 復(fù)雜的過程 令人不安的是,，一個(gè)貼著“美國預(yù)處理尿液”標(biāo)簽的瓶子中的尿液顏色要比俄羅斯的顏色跟淺。 這說明了什么問題呢,？ “這些俄羅斯人的尿液并沒有什么問題,。他們和正常人一樣?！盤ruitt向我們保證,。事實(shí)上，那些黑色的尿液并不是單純的尿液,，而是已經(jīng)加入了一些處理過程中要用到的一些化學(xué)物質(zhì)的尿液,。 “當(dāng)宇航員使用WC的時(shí)候，我們不能讓尿液進(jìn)入系統(tǒng)當(dāng)中,，”Pruitt解釋道,，“我們必須加入一些額外的化學(xué)物質(zhì)，來防止尿液的分解,，以及防止細(xì)菌的滋生,。” 這一處理步驟只是美國航空航天局開發(fā)的空間站廁所水回收系統(tǒng)復(fù)雜過程的第一步,?；厥盏娘嬘盟耸菑哪蛞夯厥盏闹猓€包括了從國際空間站空氣中過濾出來的水分——主要是來自是宇航員的汗水,。據(jù)美國航空航天局估計(jì),，平均每位宇航員在長達(dá)一年的任務(wù)中需要喝下730升來自回收于尿液和汗水的飲用水。 鹽的破壞 美國航空航天局也遇到了問題,。 雖然汗水的回收工作效果良好,，絕大部分的汗水都轉(zhuǎn)變成了飲用水，但是尿液回收系統(tǒng)卻沒有達(dá)到預(yù)期的效果,。在地球上的實(shí)驗(yàn)室中,，它的運(yùn)行效率大約在85%左右，僅僅損失15%的水,。但在國際空間站的運(yùn)行軌道上,，只有75%的水被回收,。 “在太空中，鈣會從宇航員的骨骼中慢慢地析出,，之前我們并沒有意識到這些鈣會去哪里,，”Pruitt說到，“我們后來發(fā)現(xiàn)許多鈣都到尿液中了,。 這意味著太空中的宇航員的尿液和工程師們在地面上研究的尿液擁有著不同的化學(xué)成分,。 “我們發(fā)現(xiàn)由于那些沒有預(yù)料到鈣成分，尿液會和預(yù)處理過程中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),，生成硫酸鈣,，”Pruitt解釋道，“一撮撮大顆的鹽粒會堵住系統(tǒng),，甚至?xí)屜到y(tǒng)停止工作,。” 你可以想象和其他五個(gè)人一起被困在一個(gè)距離地球250英里(400公里)的空間站中,，并且還沒有廁所使用是多么恐怖的一件事,。因?yàn)閹欢拢瑖H空間站的宇航員就不得不花費(fèi)更多的時(shí)間來維護(hù)設(shè)備,，而且地球方面也不得不花昂貴的代價(jià)運(yùn)送更多的水來,。 但Pruitt的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)想到了解決方法。通過改變尿液預(yù)處理步驟中的化學(xué)成分,，使得國際空間站中的尿液回收系統(tǒng)變得更有效率,。 為了測試最新化學(xué)調(diào)和物，Pruitt在馬歇爾中心的飛機(jī)停機(jī)棚中搭建了尿液處理器的復(fù)制品,，在一張桌子上依次鋪開,。一幅懸掛在屋頂大梁上橫幅告訴參觀者：這一實(shí)驗(yàn)室“從1973年起就維持宇航員生命”。 壓力與蒸餾 作為在國際空間站的尿液處理器的復(fù)制品,，由一大團(tuán)讓人眼花的管道,、水泵和電線構(gòu)成，它們和一大罐尿液相連,。這些尿液已經(jīng)完成了預(yù)處理步驟,，所以看上就像一聽巨型可樂。伴隨著機(jī)器的運(yùn)作聲,，Pruitt告訴我這一處理器是怎么工作的,。 “我們把所有的東西都水平放置,，由此重力帶來的影響可以忽略不計(jì),，”她解釋道?！斑@個(gè)水泵有著和人類的食道相同的工作原理,，壓縮并推動(dòng)在它周圍的液體,。”我們看到沿著一根透明的管道,，尿液被擠壓前行,，通往系統(tǒng)中最大的一個(gè)圓缸，它和一個(gè)家用烤箱一般大小,。連接著一根真空泵,，可以抽出空氣來減輕內(nèi)部壓力。通過降壓,，液體的沸點(diǎn)也同樣降低了,。這意味著不需要提供任何熱量，水就可以被分離,。 蒸餾后殘余的液體還將被系統(tǒng)再度循環(huán)以提取最多的水分,。最終產(chǎn)物是一團(tuán)濃縮的沉淀物和純凈的飲用水。在太空,，這些廢棄物將被裝進(jìn)一艘補(bǔ)給艦,，在返回地球的過程中在大氣層中燃燒殆盡。 “這是最干凈的水,，”Pruitt說道,，“比我們在地球上喝到的任何水都干凈?！?/p> 不過,，在宇航員喝這些超級干凈的水之前，為防止細(xì)菌滋生,，它們還要被進(jìn)一步加工,。這一過程包括添加碘，這使得國際空間站的水帶有淡淡的藥味,。 “這沒什么,，”Pruitt說道，“習(xí)慣了就好,?！?/p> 再證明新的預(yù)處理配方不會造成任何堵塞后，美國航空航天局的工程師們將會在接下來的幾個(gè)月中推出改良后的尿液飲用水回收系統(tǒng),。人們希望它在太空中回收水的效率將能大幅上升至在地球上的實(shí)驗(yàn)室中的水平,。 與此同時(shí)，Pruitt的團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)新的技術(shù)以讓處理過程更為高效,。 “雖然和尿液打了好幾年交道,，”她說，“但還是覺的這工作那么的有趣！”
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