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太空中真正可持续水系统的路线图
未来的宇航员需要高效、耐用且值得信赖的闭环系统,为持续数月至数年的任务提供水。
来源:Eos杂志如果人类想在太空生活,无论是在宇宙飞船上还是在火星表面,首先要解决的问题之一就是饮用水、卫生和维持生命的植物用水。即使将水运送到近地轨道的国际空间站(ISS),成本也高达数万美元。因此,寻找有效、持久和值得信赖的方法来获取和再利用太空水对于在那里长期居住来说显然是必要的。
当前的系统,例如国际空间站上的环境控制和生命支持系统(ECLSS),为闭环水回收提供了蓝图,但它们需要针对未来的应用进行改进。与此同时,最近的技术和科学进步指出了在苛刻环境中寻找、净化和管理水资源的新方法。在一篇新的综述中,Olawade 等人概述了地外水管理的现状以及该领域的前景和挑战。
作者说,太空中的水系统需要闭环、高效、耐用,同时能源需求低。目前,ECLSS 的能源消耗过高,而且可能效率不够高,无法用于较长时间的任务。未来建议的过滤和回收方法包括通过光净化水的光催化、过滤尿液和废水的生物反应器、去除提取水中溶解盐和重金属的离子交换系统,以及杀死病原体的紫外线或臭氧消毒。每种技术都有各自的优点和缺点:例如,生物反应器中的微生物燃料电池可以发电,但光催化净化的能源需求较低。
—Nathaniel Scharping (@nathanielscharp),科学作家
