航天員在太空喝的水是從哪里來的?幾乎每次航天任務,都有人提出類似問題。在前不久舉行的中國空間站首次太空授課地面課堂上,就有同學提出如何解決喝水與氧氣的問題。
神舟十三號航天員葉光富透露,太空所用食物已于前期通過“太空快遞”送往中國空間站,生活用水則源于再生水,空間站配備水再生系統(tǒng),實現(xiàn)了循環(huán)使用。
這背后,離不開中國空間站超級“凈化器”——環(huán)控生保尿處理子系統(tǒng)的保障。該系統(tǒng)能夠從6升尿液中提取出5升蒸餾水,最大產水速率為每小時2.5升,蒸餾水經過水處理子系統(tǒng)凈化后的再生水,可滿足在空間站中長期作業(yè)的航天員清潔、制氧等用途。
該系統(tǒng)研制團隊的平均年齡為33歲,就是這樣一支來自中國航天科工二院206所的年輕隊伍,用10年時間讓夢想照進現(xiàn)實,成功研制星辰之上的凈化設備,讓中國航天員長期駐留太空成為可能。
拓荒
要想讓航天員長期駐留空間站,必須解決“生命之源”——水的問題,否則,中國人自己的太空實驗室建設將無從談起。2012年,空間站尚有十余項關鍵技術在國內處于空白,其中就包括環(huán)控生保系統(tǒng)尿處理問題。也正是那一年,二院206所開始涉足空間領域,在該系統(tǒng)研制任務競標中勝出,開啟屬于自己的“長征”。
206所副所長白鵬英說,當時一切都要從零開始,面對空間產品的長壽命、高可靠性以及機、電、氣、液、熱等多方面技術挑戰(zhàn),研制團隊開始了長達10年的技術攻堅。
“空間站尿液處理技術是國際公認的技術難題,也是我國空間站建造的關鍵技術之一,由于技術封鎖,基本找不到可參考的技術資料。”206所科技委副總師李建冬說。作為環(huán)控生保尿處理子系統(tǒng)的技術帶頭人,他帶著團隊開發(fā)了適用于微重力環(huán)境下的技術方案。
“當時,我們樣機就做了七八套,從原型機到工程產品,做了數(shù)百輪試驗,終于解決了密封難題?!崩罱ǘf。
十年磨一劍,李建冬帶領團隊實現(xiàn)了“從0到1”的突破,見證了環(huán)控生保尿處理子系統(tǒng)從原理樣機到正式產品的艱難蛻變。
青春
? 2015年加入團隊的80后小伙梁迎彬,如今已經成長為團隊的中流砥柱。他解決了該系統(tǒng)總裝集成、旋轉部件磨損腐蝕和高可靠斷接等難題,大大提高了產品的壽命。
? 2020年6月,某試驗地實施封閉式管理,正在那里值班的青年設計人員張玉翔原地留守,每天10多個小時的試驗后,睡在行軍床上,最常吃的是泡面,卻從未聽到他的一句抱怨。
? 青年設計師韓玉明在某試驗地進行預模擬試驗的50多天,他與王天寶等幾位同事輪班值守,在監(jiān)控室觀測尿處理子系統(tǒng)的運轉。其實,每一班十幾個小時,電腦屏幕上的數(shù)據(jù)往往不會出現(xiàn)什么異常,值班結束后,反倒要忙碌起來,他們需要把這段時間的數(shù)據(jù)進行匯總分析。50多天過去,邁出工作大樓的一瞬間,午后的陽光灑在他們臉上,韓玉明突然感到,“我們好像做成了一件特別偉大的事”。
? 尿處理子系統(tǒng)涉及大量消耗性材料,團隊為此進行了地面等比試驗。2018年加入團隊的唯一一名女性成員——李曉丹,歷時13個月,與闞純磊、詹德立等幾位同事處理了3萬余升樣水,每天要多次配置水樣、采樣、檢測、分析和記錄,他們從長達幾百頁的數(shù)據(jù)中挖掘出了規(guī)律,為產品的在軌更換周期提供了重要依據(jù)。
白鵬英說,10年過去,團隊成員身上已很難找到當年的青澀與稚嫩,留下的是中國航天人櫛風沐雨后的堅韌、披荊斬棘的信念與迎難而上的勇氣。現(xiàn)在,這支年輕隊伍在星辰大海征途上再次起航。
(摘自《中國青年報》2021.12.22)