再生生保系统：保障航天员长期驻留空间站(3)

再生式环控生保系统，顾名思义，就是实现水等消耗性资源的循环利用，保障航天员在轨长期驻留。这个系统可以收集航天员挥发的水分、排放的尿液，还有呼出的二氧化碳，然后把这些收集到的水汽、水和二氧化碳还原成航天员可在轨利用的氧气和水。

再生式环控生保系统包括电解制氧、饮水收集与处理、尿处理、二氧化碳以及微量有害气体去除等子系统。其中，水气分离是不少子系统研发过程中都要面对的共同难题。

“微重力条件下，水气处于混合状态。”电解制氧团队相关负责人解释说，要在太空中进行电解制氧，将水电解成氧气和氢气后，还需要通过膜分离技术将气体与液体分离。

合适的膜材料并不好找。电解制氧团队一次次调研试验，可研制出的膜材料重量和寿命仍不符合指标要求。后来，他们通过请教行业内资深专家，研究前沿论文，创新性地设计了新型膜结构。研制过程中，他们一次次碰壁，又一次次突破难关。最终，研制出的膜材料，寿命比最初提升了10倍，重量也下降到了最初的1/4。

如今，在中国空间站天和核心舱内，由电解水产生的氧气，解决了航天员呼吸问题，大大降低了物资补给成本。这只是再生生保技术在空间站的运用之一。

“一年来，我们研制的尿处理和冷凝水收集装置成功转化了2600多公斤的水，为两艘货运飞船节省了将近一半的上行重量。”子系统负责人丁平自豪地说，“整个再生生保系统实现了氧气资源100%再生，水资源80%再生。有了完整的再生系统，发射重量大大减少，每年能节约上行物资6吨左右。”

天上运行每一秒，地面牵动无数心

4月29日，天和核心舱已在轨运行满一年。这意味着，环控生保系统也运行了一周年。