太空垃圾怎麼處理
本文已影響2.02W人
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一是躲避,將停止工作的衛星推進到其它軌道上去,二是消滅,即用航天器把損壞的衛星帶回到地球大氣層燃燒,減少太空中的垃圾。
太空垃圾,又叫做空間碎片、軌道碎片等,指的是在宇宙空間中的各種人造廢棄物體及其衍生物,例如報廢的衛星、航天器表面的油漆斑塊、航天器泄漏的液體材料等物質。
這些零碎的太空垃圾以軌道速度運行,動能巨大,有撞擊其它航天器的風險,有些太空垃圾在返回大氣層時會對地面安全造成威脅,所以目前在處理上主要以躲避的方式爲主。
太空站的`氧氣是怎麼來的
太空站的氧氣來自地面上運送和空間站自產。國際空間站可以在外太空給宇航員提供長期的生存環境,食物、氧氣以及可飲用的水是基本的物質保障。氧氣的存儲和運輸比較困難,電解水是空間站自產的也是主要的氧氣來源。
一升的水完全電解後可以大約生成足夠一個人每天消耗的氧氣量,也就說,只需要少量的水就可以保證宇航員的氧氣供應。
地面上會定期給國際空間站運送物資,包括水跟氧氣,所以空間站的氧氣可以讓宇航員長時間生存。
空間站的絕大部分水還處於不斷的循壞利用過程,即將廢水回收,經過多重蒸餾、分離和過濾等過程,重新轉換爲可飲用水。
太空員在太空怎麼吃飯
爲了防止食品碎屑到處飄飛,食物會製成與口大小相近的方塊、長方塊或小球狀的,然後一口吃掉。有些食物會裝在牙膏管裏面,吃的時候跟往嘴裏擠,像擠牙膏一樣,食物都是溼潤的,像很濃的粥。
太空內吃東西,主要以吞嚥爲主,吞下去也是靠腸胃蠕動,失重的情況並不會對消化系統產生太大的影響。
宇航員在太空中喝水的時候,是用密封袋裝好的水,宇航員喝水時候,用力擠壓包裝,將水射到嘴裏的。
太空中的所有物體都處在失重的狀態,所以食物也是失重狀態的,所以食物需要選擇沒有飛沫的食物。
垃圾處理要分類
航天員在“太空之家”生活期間,會產生一定的垃圾,這些垃圾除了可以淨化、循環再利用的液體,其他垃圾需要一段時間才能隨天舟貨運飛船帶離“太空之家”,這個時候垃圾分類就顯得尤爲重要。垃圾分類不僅可以壓縮體積、方便儲存,還可以有效防止細菌滋生,保持“太空之家”的乾淨整潔。
太空垃圾按照危害等級進行分類。爲了防止垃圾存放期間滋生細菌,像廚餘、排泄物等屬於高危害等級的垃圾,在處理時需要添加防腐劑。
像紙巾、塑料包裝袋等普通垃圾可以放進垃圾袋,抽真空,壓縮以減小體積,便於儲存。
垃圾收納有“神器”
航天員在太空對垃圾進行分類收納,自然少不了“神器”助力。在“太空之家”,航天員會使用垃圾袋、垃圾壓縮機、殘渣收集器等工具,方便對垃圾進行收納處理。
垃圾壓縮機可用於壓縮處理裝有餐後垃圾的.垃圾袋,以減少垃圾存儲體積。殘渣收集器可用於收集懸浮在空中的食物殘渣或水珠,因爲這些碎屑一旦被航天員吸入肺中,會對航天員的身體造成危害,同時如果碎屑飄到“太空之家”的設備夾縫裏,也會對設備運行造成威脅。
液體類垃圾循環再利用
水資源在太空是十分寶貴的,航天員的汗液和呼出的水汽,可淨化爲可供飲用的再生水,尿液也能收集處理爲可飲用的純淨水。這樣,液體類垃圾就得到了循環再利用。
生活類垃圾收集打包後隨天舟貨運飛船再入
生活類垃圾主要是收集、壓縮、囤放,之後隨天舟貨運飛船再入大氣層進行焚燬,減少對太空的污染。
看完這些,大家對太空垃圾的分類處理一定有了初步瞭解。相信隨着我國的載人航天事業的不斷髮展,廢水再利用、垃圾處理等技術會愈來愈先進,航天員在“太空之家”的工作生活環境也會越來越舒適。
1、液體類:水資源的循環再利用
衆所周知,水資源在太空可以說十分寶貴。這是因爲,通過貨運飛船定期向空間站送水,其成本十分昂貴。NASA、RKA定期通過航天飛機給國際空間站送水,其成本爲1L/11000$(美元)!
我們天宮宇航員的供水量爲3L/人/天,如果3位宇航員180天全部通過地面補水,那麼僅水這一項,就需要花費1782萬美元,摺合成人民幣近1.2億元。因此,科學家表示:廢水再利用可謂勢在必行。
我國的航天科技集團的科學家們集思廣益,爲“天宮”空間站打造了一套專屬的“水處理”系統。對於宇航員日常生活中,喘息呼出的口水、汗液這類水汽,系統會利用冷凝系統,將水汽凝結成液態水進行淨化再利用。
對於“天宮”空間站——淋浴間,處理系統將會隨時抽走廢水,進行收集、淨化,並進行二次利用。對於“天宮” 空間站——衛生間,排尿設備將尿液抽走,會經過專門的處理工序。
再經過一系列的旋轉、蒸餾,冷凝、收集、淨化後進行二次利用。科學家表示:經過尿鹼濃縮液去除、電解制氧、二氧化碳去除後,這些處理的水會通過RO反滲透技術(Reverse Omosis)進行滲透、過濾的淨化處理。
隨後,這些水會被專用的滅菌系統——銀離子發生、控制器進行消毒!因此,經過這些工序淨化後的水,遠高於我們國家的《航天員飲用標準》!這樣,航天員就可以放心大膽的引用這些“淨化水”!
2、生活類:收集後壓縮,打包進行焚燒!
針對於這種生活類垃圾,RKA曾經制造過一種微生物降解處理設備。可以利用微生物降解生活類垃圾並進行發電!但,事實證明,這隻適用於:食物殘渣、毛髮、皮屑、餐巾紙這類有機垃圾。
對於食品袋、衣服就毫無辦法了。因爲,空間站補給物資十分困難。所以,要充分考慮到耐用、存儲等多種特殊用途!並且,RKA發現:該設備每工作200-400h後,就要衝洗補充一次微生物,顯然得不償失。
因此,對於大部分的生活垃圾,各國宇航員依舊採用收集、壓縮、囤放的處理辦法。對於固體排泄物,則是採用抽到密封袋,進行脫水、壓縮,囤放。等到飛船返回時,就可以直接到大氣層進行焚燬。
有的網友可能會問,宇宙這麼大,這類固體垃圾爲什麼不直接扔到太空裏面呢?這是因爲,幾噸重的垃圾,沒有加速的作用下,無法扔的很遠。而如果將垃圾扔得很近,就會造成很大的威脅。事實上,人類以前真的這樣做過。
早期,人類將各種垃圾都扔在了太空。因此,地球周圍堆積了大量各類垃圾:廢棄的衛星、宇宙飛船的`零件、損壞的各種零件。根據NASA在2000年的初步估算,僅僅是這些垃圾,就已經多達4500t左右。
時至今日,NASA表示:近地軌道上大於1mm的垃圾,已經超過1億塊。這些垃圾圍繞着地球,做高速運動。它們的速度達到2.8萬km/h,這相當於地球上普通步槍子彈的15倍之多!
事實上,國際空間站1年就會遇到上百次的太空垃圾撞擊事件。近期,國際空間站的的機械臂保溫層,就被太空垃圾徹底擊穿。幸好垃圾很小,擊穿的孔徑只有5mm,不影響設備正常使用。
因此,NASA和RKA特意製造了專門的“太空垃圾”監視系統,用來防止大塊垃圾對國際空間站產生毀滅性破壞。當然,我們的“天宮”空間站在組建微波雷達預警系統的同時,更是對空間站的建設材料進行強度加固。
現在,隨着全球航天事業的不斷髮展,我們的深空探索任務將會愈發頻繁。廢水再利用、空氣循環等系統會愈來愈加先進。我們要更加註意近地軌道的情況,注意垃圾的處理!不能讓未來的近地軌道,變成垃圾的軌道!
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