太空垃圾怎么处理
本文已影响2.01W人
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一是躲避,将停止工作的卫星推进到其它轨道上去,二是消灭,即用航天器把损坏的卫星带回到地球大气层燃烧,减少太空中的垃圾。
太空垃圾,又叫做空间碎片、轨道碎片等,指的是在宇宙空间中的各种人造废弃物体及其衍生物,例如报废的卫星、航天器表面的油漆斑块、航天器泄漏的液体材料等物质。
这些零碎的太空垃圾以轨道速度运行,动能巨大,有撞击其它航天器的风险,有些太空垃圾在返回大气层时会对地面安全造成威胁,所以目前在处理上主要以躲避的方式为主。
太空站的`氧气是怎么来的
太空站的氧气来自地面上运送和空间站自产。国际空间站可以在外太空给宇航员提供长期的生存环境,食物、氧气以及可饮用的水是基本的物质保障。氧气的存储和运输比较困难,电解水是空间站自产的也是主要的氧气来源。
一升的水完全电解后可以大约生成足够一个人每天消耗的氧气量,也就说,只需要少量的水就可以保证宇航员的氧气供应。
地面上会定期给国际空间站运送物资,包括水跟氧气,所以空间站的氧气可以让宇航员长时间生存。
空间站的绝大部分水还处于不断的循坏利用过程,即将废水回收,经过多重蒸馏、分离和过滤等过程,重新转换为可饮用水。
太空员在太空怎么吃饭
为了防止食品碎屑到处飘飞,食物会制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的,然后一口吃掉。有些食物会装在牙膏管里面,吃的时候跟往嘴里挤,像挤牙膏一样,食物都是湿润的,像很浓的粥。
太空内吃东西,主要以吞咽为主,吞下去也是靠肠胃蠕动,失重的情况并不会对消化系统产生太大的影响。
宇航员在太空中喝水的时候,是用密封袋装好的水,宇航员喝水时候,用力挤压包装,将水射到嘴里的。
太空中的所有物体都处在失重的状态,所以食物也是失重状态的,所以食物需要选择没有飞沫的食物。
垃圾处理要分类
航天员在“太空之家”生活期间,会产生一定的垃圾,这些垃圾除了可以净化、循环再利用的液体,其他垃圾需要一段时间才能随天舟货运飞船带离“太空之家”,这个时候垃圾分类就显得尤为重要。垃圾分类不仅可以压缩体积、方便储存,还可以有效防止细菌滋生,保持“太空之家”的干净整洁。
太空垃圾按照危害等级进行分类。为了防止垃圾存放期间滋生细菌,像厨余、排泄物等属于高危害等级的垃圾,在处理时需要添加防腐剂。
像纸巾、塑料包装袋等普通垃圾可以放进垃圾袋,抽真空,压缩以减小体积,便于储存。
垃圾收纳有“神器”
航天员在太空对垃圾进行分类收纳,自然少不了“神器”助力。在“太空之家”,航天员会使用垃圾袋、垃圾压缩机、残渣收集器等工具,方便对垃圾进行收纳处理。
垃圾压缩机可用于压缩处理装有餐后垃圾的.垃圾袋,以减少垃圾存储体积。残渣收集器可用于收集悬浮在空中的食物残渣或水珠,因为这些碎屑一旦被航天员吸入肺中,会对航天员的身体造成危害,同时如果碎屑飘到“太空之家”的设备夹缝里,也会对设备运行造成威胁。
液体类垃圾循环再利用
水资源在太空是十分宝贵的,航天员的汗液和呼出的水汽,可净化为可供饮用的再生水,尿液也能收集处理为可饮用的纯净水。这样,液体类垃圾就得到了循环再利用。
生活类垃圾收集打包后随天舟货运飞船再入
生活类垃圾主要是收集、压缩、囤放,之后随天舟货运飞船再入大气层进行焚毁,减少对太空的污染。
看完这些,大家对太空垃圾的分类处理一定有了初步了解。相信随着我国的载人航天事业的不断发展,废水再利用、垃圾处理等技术会愈来愈先进,航天员在“太空之家”的工作生活环境也会越来越舒适。
1、液体类:水资源的循环再利用
众所周知,水资源在太空可以说十分宝贵。这是因为,通过货运飞船定期向空间站送水,其成本十分昂贵。NASA、RKA定期通过航天飞机给国际空间站送水,其成本为1L/11000$(美元)!
我们天宫宇航员的供水量为3L/人/天,如果3位宇航员180天全部通过地面补水,那么仅水这一项,就需要花费1782万美元,折合成人民币近1.2亿元。因此,科学家表示:废水再利用可谓势在必行。
我国的航天科技集团的科学家们集思广益,为“天宫”空间站打造了一套专属的“水处理”系统。对于宇航员日常生活中,喘息呼出的口水、汗液这类水汽,系统会利用冷凝系统,将水汽凝结成液态水进行净化再利用。
对于“天宫”空间站——淋浴间,处理系统将会随时抽走废水,进行收集、净化,并进行二次利用。对于“天宫” 空间站——卫生间,排尿设备将尿液抽走,会经过专门的处理工序。
再经过一系列的旋转、蒸馏,冷凝、收集、净化后进行二次利用。科学家表示:经过尿碱浓缩液去除、电解制氧、二氧化碳去除后,这些处理的水会通过RO反渗透技术(Reverse Omosis)进行渗透、过滤的净化处理。
随后,这些水会被专用的灭菌系统——银离子发生、控制器进行消毒!因此,经过这些工序净化后的水,远高于我们国家的《航天员饮用标准》!这样,航天员就可以放心大胆的引用这些“净化水”!
2、生活类:收集后压缩,打包进行焚烧!
针对于这种生活类垃圾,RKA曾经制造过一种微生物降解处理设备。可以利用微生物降解生活类垃圾并进行发电!但,事实证明,这只适用于:食物残渣、毛发、皮屑、餐巾纸这类有机垃圾。
对于食品袋、衣服就毫无办法了。因为,空间站补给物资十分困难。所以,要充分考虑到耐用、存储等多种特殊用途!并且,RKA发现:该设备每工作200-400h后,就要冲洗补充一次微生物,显然得不偿失。
因此,对于大部分的生活垃圾,各国宇航员依旧采用收集、压缩、囤放的处理办法。对于固体排泄物,则是采用抽到密封袋,进行脱水、压缩,囤放。等到飞船返回时,就可以直接到大气层进行焚毁。
有的网友可能会问,宇宙这么大,这类固体垃圾为什么不直接扔到太空里面呢?这是因为,几吨重的垃圾,没有加速的作用下,无法扔的很远。而如果将垃圾扔得很近,就会造成很大的威胁。事实上,人类以前真的这样做过。
早期,人类将各种垃圾都扔在了太空。因此,地球周围堆积了大量各类垃圾:废弃的卫星、宇宙飞船的`零件、损坏的各种零件。根据NASA在2000年的初步估算,仅仅是这些垃圾,就已经多达4500t左右。
时至今日,NASA表示:近地轨道上大于1mm的垃圾,已经超过1亿块。这些垃圾围绕着地球,做高速运动。它们的速度达到2.8万km/h,这相当于地球上普通步枪子弹的15倍之多!
事实上,国际空间站1年就会遇到上百次的太空垃圾撞击事件。近期,国际空间站的的机械臂保温层,就被太空垃圾彻底击穿。幸好垃圾很小,击穿的孔径只有5mm,不影响设备正常使用。
因此,NASA和RKA特意制造了专门的“太空垃圾”监视系统,用来防止大块垃圾对国际空间站产生毁灭性破坏。当然,我们的“天宫”空间站在组建微波雷达预警系统的同时,更是对空间站的建设材料进行强度加固。
现在,随着全球航天事业的不断发展,我们的深空探索任务将会愈发频繁。废水再利用、空气循环等系统会愈来愈加先进。我们要更加注意近地轨道的情况,注意垃圾的处理!不能让未来的近地轨道,变成垃圾的轨道!
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